抗生素是一类由微生物或者化学合成的用于杀死病原微生物的化合物,被广泛应用于临床治疗和疾病预防[1]。环境中多余的抗生素不仅会破坏生态平衡,也会直接影响到人和动物的健康。β-内酰胺类抗生素是化学结构中包含β-内酰胺核心四元环的一类抗生素,也是兽医临床以及人类临床中使用最多的一类抗生素。物理化学的方法法降解抗生素不仅存在降解不彻底和成本较高的问题,有些过程还会产生更加难降解的中间产物,因此生物方法降解抗生素备受瞩目。本实验从受抗生素污染严重土壤中分离纯化得到一株β-内酰胺类抗生素的降解菌。从形态学检测,生理学实验以及16s rRNA系统发育进化树的构建等方面对菌株进行鉴定,判断菌株为嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia),并将其命名为HS-KS1。文章对HS-KS1的生长特性与其对底物的降解特性进行了探究。实验发现菌株HS-KS1的最适生长温度在34℃,最适生长pH在6.5。最适降解温度在31℃,最适降解pH在7。用高效液相色谱仪对底物降解效率进行检测,结果显示HS-KS1能够降解多种β-内酰胺类抗生素,对不同抗生素的降解效率不同,在检测的多种底物中对头孢克洛的降解率最高,底物浓度为200mg/L,pH值为7.0培养温度为28℃降解时间为24小时时,头孢克洛的微生物降解率为67.22%。每1000 mL培养基中添加10 mg的不同碳源与氮源,其中葡萄糖和蛋白胨可以明显提高菌株对底物的利用效率。β-内酰胺酶是β-内酰胺类抗生素水解的关键酶。本文中利用NCBI数据库中的已经测序的嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)的β-内酰胺酶基因信息,对菌株HS-KS1的抗生素降解基因β-内酰胺酶基因进行引物设计。通过基因克隆,获得了该基因的全部核苷酸片段,基因全长为1434bp。NCBI数据库比对显示菌株HS-KS1体内的β-内酰胺酶基因与嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)k279a和R551的ampC型β-内酰胺酶基因相似度达90%以上。将ampC基因连接至pET-28a载体并转入BL21感受态细胞构建出表达菌株BL21/pET-ampC。重组菌株经IPTG诱导剂诱导表达蛋白,蛋白大小在44.3kD与66.4kD之间,与软件预测的51kD相符。用羟胺法对重组菌株BL21/pET-ampC的粗酶液活性进行检测,显示该重组菌株能在3 h内将青霉素钠彻底降解。文章旨在发现筛选一株β-内酰胺类抗生素降解菌,并对其降解特性进行研究,为抗生素的污染治理提供理论基础和实验数据。