本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種抗生素菌渣殘留抗生素酶解方法，尤其涉及一種使用果膠酶對(duì)抗生素菌渣殘留抗生素酶解方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)是抗生素類(lèi)藥物生產(chǎn)大國(guó)。在抗生素的發(fā)酵生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢物，即抗生素菌渣?？股鼐闹饕煞譃椋寒a(chǎn)生特定抗生素的微生物菌絲體、提取抗生素過(guò)程中加入的試劑、未被完全利用的培養(yǎng)基、培養(yǎng)基的降解物、發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的代謝物、未知生長(zhǎng)因子以及少量殘留的抗生素?？股鼐诼短於逊胚^(guò)程中，一方面會(huì)造成對(duì)大氣的污染，直接影響周?chē)幼∪巳旱纳?；另一方面菌渣殘留的抗生素?huì)進(jìn)入到土壤中并在土壤中遷移,從而增加微生物的耐藥性，間接影響人類(lèi)的健康。并且，在2008年，抗生素菌渣作為危險(xiǎn)廢物被列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》。因此，尋找一種環(huán)保經(jīng)濟(jì)的方法來(lái)處理抗生素菌渣是十分必要的。

CN105457968A公開(kāi)了一種抗生素菌渣的無(wú)害化處理方法，其將抗生素菌渣在pH為8～11、溫度90～100℃的條件下滅活。本方法將菌渣滅活，將其中的抗生素降解失去活性，失活的菌渣菌絲體包含有微生物的細(xì)胞、助凝劑和剩余營(yíng)養(yǎng)成分，即可用于有機(jī)肥料或飼料添加劑。但如果抗生素降解不完全，易造成抗生素在有機(jī)肥料或飼料添加劑中的殘留，間接危害人體健康。

CN101380509A公開(kāi)了一種大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素菌渣無(wú)害化處理方法，屬固體廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域。該方法采用逆流機(jī)械攪拌有效破碎菌絲團(tuán)，然后利用螺旋霉素?zé)o害化處理菌劑對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素菌渣進(jìn)行無(wú)害化處理，將該處理過(guò)的抗生素菌渣作為植物肥料添加劑。但如果螺旋霉素?zé)o害化處理菌劑如果添加不當(dāng)，易造成抗生素類(lèi)的二次污染，且機(jī)械攪拌有一定的成本損耗。

因此，希望提出一種能夠快速、經(jīng)濟(jì)、有效的方法去除抗生素菌渣中殘留抗生素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的主要在于提出一種抗生素菌渣處理的新方法，采用果膠酶對(duì)抗生素菌渣進(jìn)行處理，降低了抗生素菌渣中殘留的抗生素。用于解決抗生素菌渣難處理、成本高、易產(chǎn)生二次污染、處理周期長(zhǎng)、操作復(fù)雜等技術(shù)難題。

本發(fā)明提供一種抗生素菌渣果膠酶酶解方法，包括以下步驟：

a、配制濃度為0.001-0.005g/mL的紅霉素標(biāo)準(zhǔn)樣品；

b、配制濃度為0.01-0.04g/mL的抗生素菌渣懸濁液，調(diào)節(jié)pH為7-9.5；

c、在步驟b所述的菌渣懸濁液中加果膠酶懸濁液，在溫度為30-55℃，時(shí)間為4-6h條件下對(duì)抗生素菌渣中殘留的抗生素進(jìn)行消解；

優(yōu)選的，步驟a中所述的紅霉素標(biāo)準(zhǔn)樣品的效價(jià)為920-4600U/mL。

所述的抗生素菌渣選用硫紅霉素菌渣，其來(lái)源不作特殊要求。

優(yōu)選的，步驟b中所述菌渣懸濁液的原始效價(jià)為73.4-293.7U/mL。

優(yōu)選的，步驟c中果膠酶懸濁液的酶濃度為0.5-0.65g/mL。

優(yōu)選的，步驟c中的果膠酶，酶活為5000-6500U/mL。

步驟c中果膠酶懸濁液與菌渣懸濁液的比例1:1。

其中，抗生素在瓊脂平板培養(yǎng)基中具有擴(kuò)散滲透作用，根據(jù)擴(kuò)散定律的推導(dǎo)，抗生素總量的對(duì)數(shù)值與抑菌圈直徑的平方成線(xiàn)性關(guān)系，比較抗生素標(biāo)準(zhǔn)品與檢品的抑菌圈大小，可計(jì)算出檢品抗生素的效價(jià)。本發(fā)明中，利用已知效價(jià)的紅霉素標(biāo)準(zhǔn)品與未知效價(jià)的硫紅霉素檢品的抑菌圈進(jìn)行比較，則可計(jì)算出硫紅霉素菌渣的效價(jià)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明以硫紅霉素菌渣為研究對(duì)象，采用果膠酶對(duì)硫紅霉素菌渣進(jìn)行處理，克服了專(zhuān)一性酶處理專(zhuān)一性底物的瓶頸。一般而言，酶對(duì)所作用的底物有嚴(yán)格的選擇性。一種酶僅能作用于一種物質(zhì)，或一類(lèi)分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，促其進(jìn)行一定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一定的反應(yīng)產(chǎn)物，這種選擇性作用稱(chēng)為酶的專(zhuān)一性。通常酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng)或一類(lèi)相似的反應(yīng)。我們進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，尋找硫紅霉素菌渣的處理方法，然而我們吃驚的發(fā)現(xiàn)，果膠酶對(duì)硫紅霉素菌渣中殘留的抗生素具有優(yōu)異的消解作用，可以使硫紅霉素菌渣的效價(jià)降低90％以上。

目前，國(guó)內(nèi)外處理抗生素菌渣的方法主要是，對(duì)抗生素菌渣進(jìn)行高溫強(qiáng)堿滅活處理后作為飼料添加劑或者經(jīng)過(guò)物理化學(xué)處理后作為有機(jī)肥料，但若化學(xué)制劑添加不當(dāng)易造成二次污染，且若菌渣內(nèi)殘留的抗生素降解不完全易造成抗生素的殘留，間接危害人體健康，同時(shí)高溫強(qiáng)堿處理、物理處理等都有一定的能源損耗，處理成本較高。抗生素菌渣酶解方法是基于酶微量高效的特點(diǎn)對(duì)抗生素菌渣進(jìn)行處理，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，更環(huán)保，且操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)周期短，成本低，能夠去除抗生素菌渣中大部分殘留的抗生素，便于抗生素菌渣的后續(xù)處理，同時(shí)提供一種酶處理抗生素菌渣的新方法。

具體實(shí)施方式

為更清楚的說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)，下面將通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。

本發(fā)明的抗生素菌渣殘留抗生素酶解技術(shù)的研究，采用非專(zhuān)一性酶對(duì)抗生素菌渣進(jìn)行處理，包括以下步驟：

a、配制濃度為0.001-0.005g/mL的紅霉素標(biāo)準(zhǔn)樣品；

b、配制濃度為0.01-0.04g/mL的抗生素菌渣懸濁液，調(diào)節(jié)pH為7-9.5；

c、在該菌渣懸濁液中加果膠酶懸濁液，在溫度為30-55℃，時(shí)間為4-6h條件下對(duì)抗生素菌渣中殘留的抗生素進(jìn)行消解。

其中，所述的抗生素菌渣選用硫紅霉素菌渣，原始效價(jià)為73.4-293.7U/mL；

其中，所述的果膠酶懸濁液的酶濃度為0.5-0.65g/mL，酶活為5000-6500U/mL

抗生素菌渣的效價(jià)、標(biāo)準(zhǔn)品的效價(jià)用管碟法測(cè)定；酶活采用高效液相色譜法測(cè)定。

實(shí)施例1

配制濃度為0.001g/mL的紅霉素標(biāo)準(zhǔn)樣品，其效價(jià)為920U/mL；

配制濃度為0.01g/mL的硫紅霉素菌渣懸濁液，其原始效價(jià)為73.4U/mL，調(diào)節(jié)pH為8；

在該硫紅霉素菌渣懸濁液中加果膠酶懸濁液，酶濃度為0.5g/mL，酶活為5000U/mL；在溫度為40℃，時(shí)間為6h條件下對(duì)抗生素菌渣中殘留的抗生素進(jìn)行消解，消解后，硫紅霉素菌渣的效價(jià)為3.67U/mL，硫紅霉素菌渣的效價(jià)降低95％。

實(shí)施例2

配制濃度為0.003g/mL的紅霉素標(biāo)準(zhǔn)樣品，其效價(jià)為2760U/mL；

配制濃度為0.02g/mL的硫紅霉素菌渣懸濁液，其原始效價(jià)為220.1U/mL，調(diào)節(jié)pH為7；

在該硫紅霉素菌渣懸濁液中加果膠酶懸濁液，酶濃度為0.6g/mL，酶活為6000U/mL；在溫度為55℃，時(shí)間為5h條件下對(duì)抗生素菌渣中殘留的抗生素進(jìn)行消解，消解后，硫紅霉素菌渣的效價(jià)為20.9U/mL，硫紅霉素菌渣的效價(jià)降低91.5％。

實(shí)施例3

配制濃度為0.005g/mL的紅霉素標(biāo)準(zhǔn)樣品，其效價(jià)為4600U/mL；

配制濃度為0.03g/mL的硫紅霉素菌渣懸濁液，其原始效價(jià)為78.15U/mL，調(diào)節(jié)pH為9；

在該硫紅霉素菌渣懸濁液中加果膠酶懸濁液，酶濃度為0.6g/mL，酶活為6000U/mL；在溫度為50℃，時(shí)間為4h條件下對(duì)抗生素菌渣中殘留的抗生素進(jìn)行消解，消解后，硫紅霉素菌渣的效價(jià)為5.5U/mL，硫紅霉素菌渣的效價(jià)降低93％。

實(shí)施例4

配制濃度為0.004g/mL的紅霉素標(biāo)準(zhǔn)樣品，其效價(jià)為3680U/mL；

配制濃度為0.04g/mL的硫紅霉素菌渣懸濁液，其原始效價(jià)為293.7U/mL，調(diào)節(jié)pH為8；

在該硫紅霉素菌渣懸濁液中加果膠酶懸濁液，酶濃度為0.5g/mL，酶活為5000U/mL；在溫度為45℃，時(shí)間為6h條件下對(duì)抗生素菌渣中殘留的抗生素進(jìn)行消解，消解后，硫紅霉素菌渣的效價(jià)為11.7U/mL，硫紅霉素菌渣的效價(jià)降低96％。

本發(fā)明一種抗生素菌渣酶解的方法，是利用酶處理抗生素的一種新的探索。本發(fā)明從數(shù)據(jù)出發(fā)，驗(yàn)證了利用酶處理抗生素菌渣方法的可行性，克服了專(zhuān)一性酶處理專(zhuān)一性菌渣的瓶頸，同時(shí)該方法操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)周期短，成本低，不產(chǎn)生二次污染，具有很好的環(huán)保效益。