一株无丙二酸柠檬酸杆菌及其在含四环素的复合污染环境治理中的应用

本发明涉及微生物与环境污染治理，具体而言，涉及一株无丙二酸柠檬酸杆菌及其在四环素污染治理中的应用，适用于畜禽养殖场景下的四环素残留及复合污染治理。

背景技术：

1、随着畜禽养殖业的规模化发展，四环素抗生素因其广谱抗菌性和低成本优势，被广泛用于疾病治疗和生长促进，导致大量抗生素通过粪便排泄、废水排放等途径进入环境。四环素抗生素具有显著的免疫毒性、致突变性和胚胎毒性，且化学性质稳定，在土壤、水体中难以自然降解，会通过食物链生物累积。

2、目前，四环素污染治理方法主要包括化学降解法、物理吸附法和生物降解法。化学降解法需使用氧化剂或酸碱试剂，易产生二次污染；物理吸附法成本高，吸附材料难以再生；生物降解法因绿色环保、成本低廉成为研究热点。但现有生物降解菌株多存在功能单一、环境耐受性差等问题：多数菌株仅能在单一污染环境中发挥作用，难以适应畜禽养殖环境中常见的高有机质、高盐度、重金属共存等复合污染条件；部分菌株降解效率低、降解周期长，无法满足实际治理需求。

3、无丙二酸柠檬酸杆菌作为肠杆菌科柠檬酸杆菌属的革兰氏阴性细菌，已被证实具有降解四环素抗生素的潜力。但鲜有用于复合污染环境下降解四环素，是因为现有菌株多分离自药渣、土壤等环境，缺乏针对畜禽养殖核心污染载体的特异性菌株，其在高有机质、复杂组分的牛粪及养殖废水中的适配性、重金属复合污染下的降解稳定性和降解效率有限，难以满足畜禽养殖场景的实际治理需求。因此，筛选一株源自养殖环境、耐受性强、降解效率高的无丙二酸柠檬酸杆菌，对于解决畜禽养殖四环素污染问题具有重要意义。由此，提出本技术。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有四环素降解菌株环境耐受性差、适配性不足、降解效率有限，无法应用于含有重金属、盐碱、四环素等复合污染环境治理的缺陷，提供一株无丙二酸柠檬酸杆菌2516125gz-4菌株及其在治理四环素抗生素污染中应用。

2、本发明的目的是提供一株无丙二酸柠檬酸杆菌（

citrobacter amalonaticus）2516125gz-4菌株。

3、本发明的第二个目的是提供无丙二酸柠檬酸杆菌2516125gz-4菌株的应用。

4、本发明的第三个目的是提供一种微生物菌剂。

5、本发明的第四个目的是提供微生物菌剂的应用。

6、本发明的第五个目的是提供一种复合污染环境治理或在畜禽养殖污染环境中降解四环素的方法。

7、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

8、本发明从新鲜牛粪样品中分离得到一株无丙二酸柠檬酸杆菌（

citrobacter

amalonaticus）2516125gz-4菌株，该菌株已于2026年3月25日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为gdmcc no：67990，保藏地址为广州市先烈中路100大院59号楼5楼。该菌株环境耐受性强，可在10~50℃、ph 5~9、盐浓度0%~5%的条件下正常生长，同时对铜、镉、锌、铬等重金属离子及多种抗生素具有良好耐受性；可通过酶促水解、氧化还原及共代谢作用破坏四环素四环内酯环结构，实现高效降解；相较于本领域模式菌lmg 7873的四环素降解率提升35%以上，且在单一及复合重金属胁迫条件下仍可维持较高降解活性；菌剂制备工艺简单，适宜规模化生产与大面积推广，为畜禽养殖四环素抗生素污染及复合污染治理提供了经济可行的绿色修复方案，提供更多水污染防治药剂、材料环境污染处理专用药剂材料。

9、因此，本发明提供无丙二酸柠檬酸杆菌2516125gz-4菌株或菌液在降解四环素、制备四环素降解产品、复合污染环境治理、复合污染环境中降解四环素、以及在畜禽养殖污染治理中的应用。

10、优选地，所述复合污染环境为重金属与四环素形成的复合污染。

11、优选地，所述重金属为铜、镉、锌、铬离子中的一种或多种。

12、进一步优选地，所述复合污染由重金属铜、镉、锌和铬离子与四环素形成的复合污染；或由重金属铜和镉离子与四环素形成的复合污染；或由重金属铜离子与四环素形成的复合污染；或由重金属镉离子与四环素形成的复合污染。

13、优选地，所述畜禽养殖污染包括牛粪、养殖区周边土壤中的四环素污染或四环素与重金属复合污染。

14、本发明提供2516125gz-4菌株或其菌液在制备四环素降解产品、复合污染环境治理产品中的应用。

15、本发明还提供一种微生物菌剂，含无丙二酸柠檬酸杆菌2516125gz-4。

16、优选地，所述微生物菌剂还包含微生物学可接受的载体或辅料。

17、优选地，所述微生物菌剂中还含有fe²+、ca²+、al³+和/或mg²+等成分，能进一步促进2516125gz-4生长从而提高其效果。

18、优选地，所述微生物菌剂适用于重金属和四环素复合污染环境。

19、本发明提供一种复合污染环境治理或在畜禽养殖污染环境中降解四环素的方法，采用2516125gz-4菌株或其菌液、或上述微生物菌剂对污染环境进行处理。

20、优选地，所述复合污染环境为重金属与四环素形成的复合污染；所述畜禽养殖污染环境为牛粪或养殖区周边土壤的四环素污染或四环素与重金属复合污染；所述重金属为铜、镉、锌、铬离子中的一种或多种。

21、优选地，所述复合污染中四环素浓度为1~500mg/l；重金属铜浓度为1~300mg/l、镉浓度为1~200mg/l、锌浓度为1~500mg/l、铬离浓度为1~200mg/l。

22、更优选地，所述复合污染中四环素浓度为1~500mg/l；重金属铜浓度为1~200mg/l、镉浓度为1~200mg/l、锌浓度为1~400mg/l、铬离浓度为1~150mg/l。

23、优选地，所述处理条件为ph 5~9、温度10~50℃、盐浓度0%~5%。

24、进一步地，根据污染浓度调整菌剂投加量，优选投加量为1%~10%（v/v）。

25、本发明具有以下有益效果：

26、本发明从新鲜牛粪样品中分离得到一株无丙二酸柠檬酸杆菌（

citrobacter

amalonaticus）2516125gz-4菌株，该菌株环境耐受性强，可在10~50℃、ph 5~9、盐浓度0%~5%的条件下正常生长，同时对铜、镉、锌、铬等重金属离子及多种抗生素具有良好耐受性；可通过酶促水解、氧化还原及共代谢作用破坏四环素四环内酯环结构，实现高效降解；相较于已报道的四环素降解菌株lmg 7873，其降解效率提升35%以上，且在单一及复合重金属胁迫条件下仍可维持较高降解活性；菌剂制备工艺简单，适宜规模化生产与大面积推广，为畜禽养殖四环素抗生素污染及复合污染治理提供了经济可行的绿色修复方案。