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泰乐菌素生产过程中会产生大量药渣,这些药渣中含有丰富的营养成分及未分离完的抗生素,无论将其作为肥料还是作为饲料原料等使用,均从不同方面、不同程度上破坏生态链,同时还会造成有效资源的极大浪费,也给企业带来严重的废物治理负担。如何处理药渣中的残留抗生素,已成为急待解决的问题。因此,对药渣中残留抗生素进行降解研究,对抗生素生产企业可持续发展具有重大现实意义,而且对环境保护,提高资源循环利用效率,促进经济和环境持续、和谐发展具有重要的社会意义。
本研究从土壤中筛选分离纯化得到了对药渣残留泰乐菌素具有高效降解效果的优势复合菌群,通过不断的驯化培养后,初步探明复合菌群对药渣中残留泰乐菌素的降解效果要优于分离纯化后的单一菌。以该复合菌群为主,并辅以酵母菌、EM菌等通过固态和液态发酵,分别研究了接种量、发酵时间、发酵底物组成等因素对泰乐菌素降解效果的影响。结果表明:随着发酵时间的延长,泰乐菌素残留量逐渐下降。M-H培养基中加入50μg/mL泰乐菌素,经44h发酵,用微生物法末检出残留泰乐菌素的存在。以泰乐菌素药渣与水比例为1∶5混合后液态摇瓶发酵96h、发酵罐发酵72h,用微生物法均未检出残留泰乐菌素,当发酵60h时,摇瓶发酵液中泰乐菌素的残留量为24.13μg/g,其降解率为89.55%,发酵罐发酵液中泰乐菌素的残留量为2.96μg/g,其降解率为98.61%,即液态摇瓶发酵和发酵罐发酵对药渣中残留泰乐菌素的降解效果影响显著(p<0.05);复合降解菌固态发酵对降解药渣中残留泰乐菌素的效果受发酵培养基、时间、发酵菌种及接种量的影响显著(p<0.05)。当发酵培养基中药渣∶麸皮∶玉米胚芽粕配比为5∶2∶3、5∶3∶2、5∶4∶1时,泰乐菌素降解效果相对较好,其降解率最高可达到96.72%。当发酵培养基一致时,随着发酵时间、复合降解菌接种量的增加,残留泰乐菌素的降解率在逐渐增大。当发酵培养基中药渣∶麸皮∶玉米胚芽粕配比为5∶2∶3,复合降解菌、酵母菌、EM菌接种量分别为15%、5.0%、1.0%时,其泰乐菌素降解效果及发酵产物中粗蛋白含量均相对较高,发酵96h其降解率为92.78%,粗蛋白含量为38.75%。
本研究在利用降解菌有效降解药渣中残留泰乐菌素的基础上,加入黑曲霉菌(Aspergillusniger)液态发酵生产酶制剂。结果表明:随着发酵时间的延长,酶的活性均显著增大,发酵120h时纤维素酶活性达到760μg/mL.h,木聚糖酶活性达到510μg/mL.min,酸性蛋白酶活性达到470μg/mL.h。发酵液用微生物药敏试验法米检测到残留泰乐菌素的存在。