本發(fā)明屬于生物，具體涉及利用一種人參內(nèi)生細(xì)菌發(fā)酵液降解有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留物五氯硝基苯和六氯苯的方法。

背景技術(shù)：

1、目前約三分之一的農(nóng)產(chǎn)品是使用農(nóng)藥生產(chǎn)的，據(jù)統(tǒng)計(jì)全球每年有460萬噸化學(xué)農(nóng)藥被噴灑到環(huán)境中。因農(nóng)藥的利用率低，大部分農(nóng)藥被釋放到非目標(biāo)土壤、水體和大氣中，最終被生物吸收。在過去，有機(jī)氯農(nóng)藥被大量且不合理使用，對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成巨大的潛在威脅，尋找有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留物的高效降解方法具有重要意義。研究表明，有機(jī)氯類農(nóng)藥具有如下特點(diǎn)：1)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，半衰期長，不易降解；2)極性低，可在脂肪組織中積累，具有生物積累性和生物放大作用；3)毒性大，具有三致效應(yīng)，對內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)等均有一定的危害。4)能夠通過各種環(huán)境介質(zhì)長距離遷移，廣泛分布于水體、大氣、土壤等環(huán)境介質(zhì)及部分生物體中。

2、五氯硝基苯(pcnb)作為典型的有機(jī)氯類保護(hù)性殺菌劑，在過去一段時(shí)間內(nèi)，在我國應(yīng)用十分廣泛，是常用的拌種劑和土壤處理劑，尤其用于土傳病害的防治中。其殺菌譜廣，對立枯病、猝倒病、炭疽病、菌核病等各種真菌病害具有顯著防效。六氯苯是其生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物且毒性更大。五氯硝基苯殘留期長，其土壤半衰期約為4～10個(gè)月，還可揮發(fā)到大氣中，光解半衰期為2200天，且在環(huán)境中能代謝成五氯苯胺、甲基五氯苯基硫醚等多種有毒代謝產(chǎn)物，具有高毒性、致癌性、持久性和生物積累性，不僅污染環(huán)境，且可導(dǎo)致人和動(dòng)物免疫系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)等疾病，甚至誘發(fā)癌癥。目前有機(jī)氯農(nóng)藥污染的修復(fù)方法可以分為物理、化學(xué)和生物方法。其中的微生物修復(fù)是指利用天然存在的或所培養(yǎng)的功能微生物群，在適宜環(huán)境條件下，促進(jìn)或強(qiáng)化微生物代謝功能，從而達(dá)到降低有毒污染物活性或降解成無毒物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)。該方法具有操作簡單、綠色經(jīng)濟(jì)、毒副產(chǎn)物少等優(yōu)勢，也是目前公認(rèn)的一種安全、簡便的去除五氯硝基苯及其產(chǎn)物殘留量的有效途徑。但因有機(jī)氯農(nóng)藥的毒性較強(qiáng)，目前很難分離到可高效降解有機(jī)氯類農(nóng)藥的微生物?，F(xiàn)有報(bào)道多粘類芽孢桿菌(paenibacillus?polymyxa)、煙草節(jié)桿菌(arthrobacter?nicotianae)、氧化木糖無色桿菌(achromobacter?xylosoxidans)、吉(狄)氏擬桿菌(bacteroides?distasonis)、諾卡氏菌(nocardioidessp.)和葡萄牙雙頭菌(labrys?portucalensis)等微生物或細(xì)菌、真菌、放線菌的復(fù)合菌劑可降解五氯硝基苯，但降解效率不高，仍無法滿足目前生產(chǎn)上的需要，相關(guān)研究仍需進(jìn)一步完善。因此，不斷研究和發(fā)掘五氯硝基苯及其副產(chǎn)物的特效降解菌是該領(lǐng)域微生物修復(fù)技術(shù)研究的重點(diǎn)。

3、人參(panax?ginseng?c.a.meyer)是我國傳統(tǒng)大宗中藥材，《本草綱目》記載其藥用部位為根，味甘、性微寒、無毒，是補(bǔ)益之上品。人參為多年生草本植物，在苗期容易產(chǎn)生多種疾病，如人參立枯病、人參猝倒病、人參鐮刀菌根腐病、人參銹腐病等。在生長過程中，病蟲害也時(shí)有發(fā)生。目前，主要通過施用農(nóng)藥的方式進(jìn)行防治，但農(nóng)藥的使用種類、次數(shù)、劑量等規(guī)范不科學(xué)，農(nóng)藥殘留物已成為人參的主要外源污染物之一。在過去，人們曾大量利用有機(jī)氯化合物農(nóng)藥對人參病蟲害進(jìn)行防治。對人參農(nóng)藥殘留物風(fēng)險(xiǎn)狀況的研究表明，人參中的農(nóng)藥殘留物主要為四氯硝基苯、五氯硝基苯(pcnb)、六氯苯等有機(jī)氯類農(nóng)藥。隨著人們生活水平的提高，對于中藥材的安全性的要求也越來越高。2020年的《中國藥典》規(guī)定，五氯硝基苯及六氯苯在人參中的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)均不得超過0.10mg/ml。由于有機(jī)氯類農(nóng)藥具有半衰期長、難降解的特點(diǎn)，成為人參出口的主要障礙因素，特別是日本、韓國、歐盟等國的人參歸為食品類，農(nóng)藥殘留物種類和限量標(biāo)準(zhǔn)較國內(nèi)更為嚴(yán)格。我國人參種植地土壤中pcnb的長期殘留對老參地再利用存在嚴(yán)重障礙，是影響人參質(zhì)量的重要因素，降解土壤中的pcnb是恢復(fù)參后地使用功能的重要技術(shù)之一。

4、草假單胞菌(pseudomonas?poae)曾從草地葉際、人參根部、三七近緣野生種越南三七的種子、番茄、白菜、嫩蘿卜等植物中分離得到，是一種具有較大潛力的多功能生防菌株。據(jù)報(bào)道，五年生人參根部內(nèi)生細(xì)菌pseudomonas?poae?ja01對植物致病霉菌pythiumultimum、phytophthora?capsici和rhizoctonia?solani等具有很強(qiáng)的抗真菌活性。pseudomonas?poae還可促進(jìn)太子參根系的定殖，抑制由fusarium?oxysporum介導(dǎo)的鐮刀菌枯萎病。在干旱脅迫條件下，pseudomonas?poae?s61可促進(jìn)黃芪根部的生長和活性次生代謝產(chǎn)物的積累。此外，pseudomonas?poae還作為一種好氧反硝化菌用于農(nóng)村污水的處理。但目前未見利用其降解有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留物的相關(guān)報(bào)道。本發(fā)明中的發(fā)酵菌pseudomonaspoae?nh121是從健康人參中分離得到的。因此，利用該細(xì)菌通過發(fā)酵的方法降解五氯硝基苯和六氯苯，是一種降解有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留物的環(huán)保和有效方法，具有應(yīng)用于降解老參地中有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留物的潛在用途。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開了一種利用一株從健康人參中分離出的內(nèi)生細(xì)菌來降解有機(jī)氯農(nóng)藥殘留物的方法。該方法利用從健康人參中獲得的一株內(nèi)生細(xì)菌pseudomonas?poae?nh121，以其為發(fā)酵菌，以五氯硝基苯和六氯苯為原料研究菌株對這兩種有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留物的降解效率。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種降解有機(jī)氯農(nóng)藥殘留物的方法，其利用內(nèi)生細(xì)菌發(fā)酵來降解有機(jī)氯農(nóng)藥殘留物。

4、優(yōu)選地，內(nèi)生細(xì)菌是人參內(nèi)生細(xì)菌。

5、優(yōu)選地，人參內(nèi)生細(xì)菌是草假單胞菌pseudomonas?poae、優(yōu)選草假單胞菌pseudomonas?poae?nh121。

6、優(yōu)選地，內(nèi)生細(xì)菌是從二年生健康人參根中分離的內(nèi)生細(xì)菌。

7、優(yōu)選地，有機(jī)氯農(nóng)藥殘留物是五氯硝基苯和六氯苯。

8、本發(fā)明的有益效果如下：使用該內(nèi)生細(xì)菌在含五氯硝基苯和六氯苯的發(fā)酵液中發(fā)酵，結(jié)果五氯硝基苯在發(fā)酵第14天基本完全降解、六氯苯發(fā)酵第21天基本完全降解，達(dá)到了高效降解、環(huán)境友好的顯著效果。

技術(shù)特征：

1.一種降解有機(jī)氯農(nóng)藥殘留物的方法，其利用內(nèi)生細(xì)菌發(fā)酵來降解有機(jī)氯農(nóng)藥殘留物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述內(nèi)生細(xì)菌是人參內(nèi)生細(xì)菌。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述人參內(nèi)生細(xì)菌是草假單胞菌pseudomonaspoae、優(yōu)選草假單胞菌pseudomonas?poae?nh121。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述內(nèi)生細(xì)菌是從二年生健康人參根中分離的內(nèi)生細(xì)菌。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述有機(jī)氯農(nóng)藥殘留物是五氯硝基苯和六氯苯。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種利用從健康人參中分離出的內(nèi)生細(xì)菌來降解有機(jī)氯農(nóng)藥殘留物的方法。該方法利用從健康人參中獲得的內(nèi)生細(xì)菌草假單胞菌Pseudomonas?poae?nH121，此菌株發(fā)酵后能夠降解五氯硝基苯和六氯苯，能夠用于去除農(nóng)藥污染的老參地中的五氯硝基苯和六氯苯化合物。本發(fā)明方法操作簡單、綠色安全、高效經(jīng)濟(jì)，能夠?yàn)榄h(huán)境中有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留物的去除提供新方法。

技術(shù)研發(fā)人員：張爭,耿鑫,徐常青,馬藝沔,楊成民,李國瓊,司旭鵬,張賽,溫馨,張麗萍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19