CN111671013A - 一种可食性微塑料去除剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可食性微塑料去除剂及其应用。所述可食性微塑料去除剂包括昆虫发酵物,所述昆虫发酵物是利用非致病的塑料降解菌发酵昆虫原料所得。本发明的可食性微塑料去除剂含有可降解塑料菌剂的发酵物,其中的菌群能够在动物体内定植、增殖,实现通过饲喂进行动物体内微塑料的生物降解,降解效果好,适用范围较广;且原料来源安全性高,成本低;同时本发明的去除剂属于可降解生物试剂,对环境友好,无有害代谢物的产生,具有非常好的推广应用价值。

Description

一种可食性微塑料去除剂及其应用
技术领域
本发明属于生物环保技术领域。更具体地,涉及一种可食性微塑料去除剂及其应用。
背景技术
微塑料指的是直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒,一般是由于塑料垃圾被丢弃进入环境中,在各种自然和人为作用下裂解成的小碎片,经过不断风化形成粒径小于5mm的塑料碎片或颗粒。环境中的微塑料有碎块状、纤维状和颗粒状等不同形态,主要来源于大型塑料的风化以及一些个人洗护用品中添加的塑料微珠,这些塑料制品在使用后随着废水处理厂的尾水排放到各种水体环境中,包括江河、湖泊以及海洋,据报道全世界83%自来水样品中也含有微塑料。
由于微塑料粒径小,分布广泛,容易被许多生物当作食物摄入体内,研究发现(海洋微塑料生态风险研究进展与展望,孙晓霞,2016)海洋底栖无脊椎动物体内含有微塑料,有研究对南非的城市河流中摇蚊幼虫进行采样分析,也发现超过75%的摇蚊幼虫样品中含有微塑料,除了在无脊椎动物体内发现有微塑料的摄入,在一些脊椎动物如鱼体内也发现有微塑料存在,并且微塑料性质相对稳定,粒径小、密度低,比表面积大、疏水性强,可长期存在于环境中,能随外力进行迁移,是众多疏水性有机污染物和重金属的理想载体,进一步加剧了微塑料对动物的危害。从现有的文献报道来看(如微塑料对海洋生物的影响研究进展,许彩娜,2019),微塑料对浮游生物藻类的危害效应主要是源于藻类胞外分泌物与微塑料颗粒的聚集效应,影响浮游植物细胞的悬浮和细胞膜的生理功能,从而影响藻类的代谢和生长。微塑料对浮游动物的毒性效应主要源于微塑料自身浸出的塑料添加剂等有害成分,并使得浮游动物肠道排空时间延长,造成营养不良效应。微塑料对贝类和鱼类的负面影响主要源于微塑料对有机污染物、金属离子等的携带作用,并改变动物肠道菌群的种类组成,影响生物的物质代谢和能量平衡。并且当微塑料被浮游生物和鱼类等误食,能长时间滞留生物体内,并在食物网中发生转移和富集,最终,食物链中所有营养级的生物体都有可能因摄入微塑料而受到污染,严重影响到生态系统和人类健康,已成为当前重要的全球性环境问题。
目前,对环境中微塑料的处理方法主要是分离过滤,清除方法尚在探索阶段,且对于进入生命体内的微塑料的处理技术更是空白。寻求一种具有明确应用价值的微塑料处理方法是当务之急,尤其是适用于已进入动物体内的微塑料的处理,对于人类健康具有重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有微塑料处理技术尤其是动物体内微塑料处理技术的不足,提供一种可通过口服进入动物体内从而将动物体内的微塑料降解的可食性微塑料去除剂。
本发明的目的是提供一种可食性微塑料去除剂。
本发明另一目的是提供所述可食性微塑料去除剂的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案实现:
一种可食性微塑料去除剂,包括昆虫发酵物,所述昆虫发酵物是利用非致病的塑料降解菌发酵昆虫原料所得。这里所说的非致病性是指肠道稳态正常时条件对机体是无害的。
本发明的去除剂可通过口服进入动物体内,并通过发酵物中可降解塑料的肠道菌在受体动物肠道的增殖代谢,将动物体内的微塑料降解。研究显示,生物体主要通过消化道摄取微塑料,大部分塑料微粒可随粪便直接排出体外,但仍有部分滞留在体内(主要在肠道),由于塑料微粒难以被消化或降解,会在体内不断积聚导致肠阻塞、消化不良,继而引发一系列不良效应,本发明是通过含有可降解塑料菌剂的发酵物能够在动物肠道的定植、增殖,从而对动物体内的微塑料进行生物降解的,以昆虫为原料,一方面有利于昆虫源的可降解塑料的肠道菌的复壮培养,提高塑料降解菌剂在动物体内的存活时间,大大增加了微塑料降解的效率,另一方面分解后的昆虫也能为动物提供营养,并且安全性高。
为了更好的保证塑料降解菌的发酵、生长以及在动物肠道内的定植、增殖,优选地,所述昆虫为黄粉虫、腊虫、大麦虫或印度谷螟幼虫中的一种或多种。
黄粉虫、腊虫、大麦虫或印度谷螟幼虫的运用有利于降解菌的复壮和延长在动物体内的存活时间,利于增加微塑料的降解率。同时这些虫类动物的肠道菌中也有分解塑料的功能,因此本发明的昆虫发酵物是塑料降解菌为主的多菌群落。
优选地,所述昆虫发酵物中塑料降解菌的终含量在101~105cfu/cm3。本发明的研究发现降解菌群在昆虫发酵物中的终含量控制在一定合适的范围内时,降解菌群在动物肠道内的丰度更合适,不会干扰动物肠道内原有其他益生菌的功能性作用,安全性更好,清除微塑料的效果也较好。具体根据不同菌的活性而定,如当塑料降解菌为保藏号为CGMCCNO.14629的黑曲霉菌菌株时,昆虫发酵物中菌群的终含量为102~103cfu/cm3最佳。
优选地,所述昆虫使用的是昆虫冻干粉。
优选地,所述发酵的条件:培养初始pH值为3.5~5.5,培养温度35~40℃,发酵时间5~12h。
更优选地,发酵的条件为:初始pH值为4.0,培养温度37℃,发酵时间8~10h。
优选地,所述发酵所用的培养基包括以下组分:昆虫冻干粉30~50份、豆粕2~5份、维生素E 3~5份、维生素C 3~5份、鸡蛋黄1~2份、海藻粉2~5份、鱼粉5~10份、虾粉5~10份、玉米多糖1~2份。
更优选地,所述发酵所用的培养基包括以下组分:昆虫冻干粉35~45份、豆粕3~5份、维生素E 3~4份、维生素C 3~4份、鸡蛋黄1~2份、海藻粉3~5份、鱼粉6~10份、虾粉6~10份、玉米多糖1~2份。
最优选地,所述发酵所用的培养基包括以下组分:昆虫冻干粉40份、豆粕5份、维生素E 3份、维生素C 3份、鸡蛋黄1份、海藻粉5份、鱼粉10份、虾粉10份、玉米多糖2份。
该培养基营养丰富,不仅有利于降解菌的富集,也进一步添加了蛋黄,鱼粉,虾粉等增加该去除剂适口性,玉米多糖的添加有助于降解菌在动物肠道的定植,促进降解菌在动物肠道的丰度。
另外,优选地,所述塑料降解菌为可降解塑料的肠道菌。
优选地,所述塑料降解菌为昆虫源的可降解塑料的肠道菌。
优选地,所述塑料降解菌为昆虫源的可降解塑料的肠道非致病菌。
优选地,所述昆虫源的可降解塑料的肠道菌是保藏号为CGMCC NO.14629的黑曲霉菌菌株和/或保藏号为GDMCC NO.60537的真菌菌株A.flavus G10等。
本发明案例选取已经公开报道且可以通过保藏单位获取的可降解塑料的菌株作为发酵菌,但并不限于此,凡利用降解塑料菌发酵所得物用于动物体内的微塑料进行生物降解的,都应适用并属于本发明所保护的范围。
另外优选地,本发明所述可食性微塑料去除剂的制备方法如下:
(1)称取豆粕、维生素E、维生素C、鸡蛋黄、海藻粉、鱼粉、虾粉、玉米多糖,添加无菌水并搅拌均匀后灭菌备用;
(2)在步骤(1)所得混合物中添加昆虫冻干粉,并接种塑料降解菌,充分混合后进行发酵,得昆虫发酵物。
其中,优选地,步骤(2)中控制昆虫发酵物中菌群的终含量在101~105cfu/cm3。具体含量根据不同菌的活性而定,如当塑料降解菌为保藏号为CGMCC NO.14629的黑曲霉菌菌株时,昆虫发酵物中菌群的终含量为102~103cfu/cm3最佳。
所得昆虫发酵物具体可根据饲喂动物的类别制成不同剂型,制成适用于不同动物的可食性微塑料去除剂。如饲喂对象为鱼虾贝类时,可制成鱼饲料颗粒状的剂型,将昆虫发酵物冷冻干燥、粉碎后,放入鱼饲料制料机中挤压膨化,干燥,调味,冷却后制成鱼饲料颗粒状,即为可食性微塑料去除剂。
本发明上述去除剂主要优选适用去除微塑料为聚乙烯类、聚氨酯类或聚苯乙烯类微塑料。
目前环境中检出的微塑料主要包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚酯(PEst)和聚对苯二甲酸类(PET),本发明中所使用的可降解塑料的肠道菌群落在降解聚乙烯类、聚氨酯类、聚苯乙烯类微塑料方面表现较好,适用范围较广。
另外,上述可食性微塑料去除剂在作为或制备饲料添加剂中的应用也应在本发明保护范围之内。所述去除剂在清除动物体内微塑料的同时,也是一种优质的饲料添加剂为动物提供营养,一举多得。
所述应用的主要途径为将可食性微塑料去除剂喂食被养殖的动物。所适用的被养殖的动物包括鱼、虾、贝类等。
目前,在多种生物体内都有微塑料发现,特别是水生生物,如浮游动植物、蚌类、甲壳类、鱼类、海洋哺乳动物等体内微塑料的污染较为严重,本发明选取了常见养殖的鱼、虾、贝类作为研究目标,通过验证本发明的可食性微塑料去除剂能够有效清除养殖鱼、虾、贝中的微塑料。
由于环境中微塑料污染的日益严重,微塑料在处于食物链中间的食用动物体内发生转移和富集,目前尚无任何技术手段能够安全清除动物体内的微塑料,本发明中可食性微塑料去除剂可以用于存在微塑料污染的动物中使用,特别是在养殖业方面的应用,可帮助饲养动物体内微塑料的降解,减轻微塑料对动物的自身的毒害,另一方面也能让食用动物肉类变得更安全,降低动物体内微塑料进一步转移到人体进而危害人体。
本发明具有以下有益效果:
本发明开创了一种可通过口服有效清除动物体内微塑料的去除剂,防止其体内的微塑料进一步向人类迁移。
该去除剂安全性高使用简单、方便、有效。
该去除剂所使用的降解菌能够快速发酵,制备成本低廉,没有有害的代谢物产生,不会造成二次污染。
同时该去除剂成分营养丰富,在清除动物体内微塑料的同时,也是一种优质的饲料添加剂,一举多得。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明,但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明,以下实施例所用试剂和材料均为市购。
以下实施例中所用黑曲霉菌为购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心的保藏号为CGMCC NO.14629的黑曲霉菌菌株。
以下实施例中所用真菌菌株A.flavus G10购买自广东省微生物菌种保藏中心的保藏号为保藏号为GDMCC NO.60537的真菌菌株A.flavus G10。
实施例1
可食性微塑料去除剂(昆虫发酵物)的制备方法如下:
(1)分别取豆粕2g、维生素E 3g、维生素C 3g、鸡蛋黄2g、海藻粉5g、鱼粉5g、虾粉5g、玉米多糖1g。添加无菌水300mL,并搅拌均匀后灭菌备用,
(2)在步骤(1)所得混合物中添加黄粉虫冻干粉20g,腊虫冻干粉10g,印度谷螟幼虫冻干粉10g,并接种103cfu/mL的黑曲霉菌14629 5mL,充分混合后进行发酵,发酵的条件为初始pH值为4.0、培养温度37℃、发酵时间8小时,得昆虫发酵物。通过对昆虫发酵物中发酵菌群浓度测试,其中黑曲霉菌终含量约为103cfu/cm3
(3)将上述昆虫发酵物冷冻干燥后,粉碎后放入鱼饲料制料机中挤压膨化,干燥,调味,冷却后制成鱼饲料颗粒状,即为可食性微塑料去除剂。
实施例2
可食性微塑料去除剂(昆虫发酵物)的制备方法如下:
(1)分别取豆粕3g、维生素E 5g、维生素C 3g、鸡蛋黄2g、海藻粉4g、鱼粉6g、虾粉7g、玉米多糖2g。添加无菌水400mL,并搅拌均匀后灭菌备用,
(2)在步骤(1)所得混合物中添加黄粉虫冻干粉10g,腊虫冻干粉10g,印度谷螟幼虫冻干粉10g,大麦虫冻干粉10g,并接种103cfu/mL的黑曲霉菌14629 5mL,充分混合后进行发酵,发酵的条件为初始pH值为4.0、培养温度37℃、发酵时间9小时,得昆虫发酵物。通过对昆虫发酵物中发酵菌群浓度测试,其中黑曲霉菌终含量约为102cfu/cm3
(3)将上述昆虫发酵物冷冻干燥后,粉碎后放入鱼饲料制料机中挤压膨化,干燥,调味,冷却后制成鱼饲料颗粒状,即为可食性微塑料去除剂。
实施例3
可食性微塑料去除剂(昆虫发酵物)的制备方法如下:
(1)分别取豆粕5g、维生素E 3g、维生素C 3g、鸡蛋黄1g、海藻粉5g、鱼粉10g、虾粉10g、玉米多糖2g。添加无菌水500mL,并搅拌均匀后灭菌备用,
(2)在步骤(1)所得混合物中添加黄粉虫冻干粉20g,腊虫冻干粉10g,印度谷螟幼虫冻干粉10g,并接种103cfu/mL的黑曲霉菌14629 5mL,充分混合后进行发酵,发酵的条件为初始pH值为4.0、培养温度37℃、发酵时间10小时,得昆虫发酵物。通过对昆虫发酵物中发酵菌群浓度测试,其中黑曲霉菌终含量约为103cfu/cm3
(3)将上述昆虫发酵物冷冻干燥后,粉碎后放入鱼饲料制料机中挤压膨化,干燥,调味,冷却后制成鱼饲料颗粒状,即为可食性微塑料去除剂。
实施例4
可食性微塑料去除剂(昆虫发酵物)的制备方法如下:
(1)分别取豆粕5g、维生素E 4g、维生素C 4g、鸡蛋黄1g、海藻粉2g、鱼粉10g、虾粉5g、玉米多糖2g。添加无菌水500mL,并搅拌均匀后灭菌备用,
(2)在步骤(1)所得混合物中添加黄粉虫冻干粉20g,腊虫冻干粉5g,大麦虫冻干粉5g,并接种103cfu/mL的黑曲霉菌14629和103cfu/mL真菌60537各5mL,充分混合后进行发酵,发酵的条件为初始pH值为3.5、培养温度35℃、发酵时间12小时,得昆虫发酵物。通过对昆虫发酵物中发酵菌群浓度测试,其中黑曲霉菌和真菌60537终含量约为103cfu/cm3,真菌60537为104cfu/cm3
(3)将上述昆虫发酵物冷冻干燥后,粉碎后放入鱼饲料制料机中挤压膨化,干燥,调味,冷却后制成鱼饲料颗粒状,即为可食性微塑料去除剂。
实施例5
可食性微塑料去除剂(昆虫发酵物)的制备方法如下:
(1)分别取豆粕2g、维生素E 3g、维生素C 5g、鸡蛋黄1g、海藻粉3g、鱼粉10g、虾粉6g、玉米多糖2g。添加无菌水500mL,并搅拌均匀后灭菌备用,
(2)在步骤(1)所得混合物中添加黄粉虫冻干粉20g,腊虫冻干粉15g,大麦虫冻干粉15g,并接种103cfu/mL的黑曲霉菌14629和103cfu/mL真菌60537共5mL,充分混合后进行发酵,发酵的条件为初始pH值为5.5、培养温度40℃、发酵时间5小时,,得昆虫发酵物。通过对昆虫发酵物中发酵菌群浓度测试,其中黑曲霉菌和真菌60537终含量约为103cfu/cm3,真菌60537为103cfu/cm3
(3)将上述昆虫发酵物冷冻干燥后,粉碎后放入鱼饲料制料机中挤压膨化,干燥,调味,冷却后制成鱼饲料颗粒状,即为可食性微塑料去除剂。
实施例6
一、实验材料
1、荧光聚苯乙烯微球,聚乙烯荧光微球,聚氨酯荧光微球购买自天津市倍思乐色谱技术开发中心。
2、待测动物及微塑料前处理:
选用河虾、鲤鱼和扇贝作为受试动物。实验开始前24h不喂食,10只河虾,2条鲤鱼和10只扇贝,饥饿24h后随机加入混合有2g荧光聚苯乙烯微球、聚乙烯荧光微球、聚氨酯荧光微球三种混合微球的2L超纯水培养水缸中,每组设置2个平行,放置在恒温光照培养箱(25℃,光照:黑暗=12:12)培养24h后,取出摄入了荧光塑料微球(荧光聚苯乙烯微球、聚乙烯荧光微球或聚氨酯荧光微球)的河虾,鲤鱼和扇贝,清洗待测动物表面3次。
二、实验方法
1、测试实验分组
将上述经微塑料前处理并清洗后的待测动物处理如下:
实验组饲喂可食性微塑料去除剂组,其中实验组1-3饲喂量不同,饲喂次数为每天1次,连续饲喂1周,每个实验组5只河虾,1条鲤鱼和5只扇贝。
实验组1:每天饲喂可食性微塑料去除剂量为0.5g;
实验组2:每天饲喂可食性微塑料去除剂量为1g;
实验组3:每天饲喂可食性微塑料去除剂量为2g。
对照组:对照组5只河虾,1条鲤鱼和5只扇贝。跟实验组采用相同的饲养环境,区别仅在于没有饲喂可食性微塑料去除剂。
2、受试动物样品收集及微塑料含量测试
(1)对鲤鱼的检测
鲤鱼样品收集:采用清洗三次、烘干的不锈钢捕捞网和玻璃瓶装载鲤鱼样品;
鲤鱼样品处理:将清洗后的鲤鱼样品进行解剖,分离成内脏、鳃和鳍、鳞、尾、头、皮;鱼肉、骨两份分别处理;将内脏、鳃、鳍、鳞、尾、头、皮于65℃干燥5h后粉碎至3mm,将检测样品称重记为m1(干燥后),制备成为悬浮液,调节悬浮液pH=6,加入0.1u/mg蛋白酶、0.5u/mg纤维素酶、0.15u/mg果胶酶、0.3u/mg脂肪酶组成复合酶,于30℃保温5天,得到待测样品1;将躯干,于80℃下真空干燥10h后粉碎至2mm,将检测样品称重记为m2(干燥后),再浸入60wt%H2O2和75wt%H2CO3混酸溶液中,体积比为50:75加热至80℃,保温1h,调节混酸溶液的pH=7,再加入65wt%NaOH溶液于60℃下浸泡3h后调节pH=7,再次加热煮沸30min,得到待测样品2;
微塑料聚集:将待测样品1、待测样品2中将肉眼可见的微塑料采用不锈钢镊子取出后,将待测样品1、待测样品2机械搅拌15分钟后,于频率25kHz超声波分散60min后,将待测样品1在转速为1000r/min、2000r/min、3000r/min、4000r/min分别依次离心处理6min,去掉上清液,取浑浊液,混合后得到浑浊液1;待测样品2在转速为2500r/min、4500r/min、6500r/min分别依次离心处理20min,去掉上清液,取浑浊液,混合后得到浑浊液2;
浑浊液分析:从浑浊液1、浑浊液2中分别取定量的浑浊液,在荧光分光光度计和傅里叶变换-红外光谱显微镜下进行分析,得到浑浊液1中微塑料个数n1(包含不锈钢镊子取出的微塑料)、浑浊液2中微塑料个数n2(包含不锈钢镊子取出的微塑料),计数后进行浑浊液1、浑浊液2含量计算和总含量计算,计算方法如下:
微塑料含量=n/m,其中n为微塑料个数(个),m为干燥后重量(g);
浑浊液1中微塑料含量=n1/m1=个/g;
浑浊液2中微塑料含量=n2/m2=个/g;
动物体内微塑料总含量=(n1+n2)/(m1+m2)=个/g。
(2)对河虾的检测
河虾样品收集:采用清洗三次、烘干的不锈钢捕捞勺和玻璃瓶装载河虾样品;河虾样品处理:将清洗后的河虾样品进行解剖,分离出虾壳、虾尾、螯、虾头和虾肉,两份分别处理;将虾壳、虾尾、螯、虾头和虾肉于55℃干燥4.5h后粉碎至4mm,将检测样品称重记为m1(干燥后),制备成为悬浮液,调节悬浮液pH=7,加入0.1u/mg蛋白酶、0.5u/mg纤维素酶、0.15u/mg果胶酶、0.3u/mg脂肪酶组成复合酶,于25℃保温7天,得到待测样品1;将躯干,于70℃下真空干燥6h后粉碎至3mm,将检测样品称重记为m2(干燥后),再浸入60wt%H2O2和75wt%H2CO3混酸溶液中,体积比为50:75加热至70℃,保温1h,调节混酸溶液的pH=7,再加入65wt%NaOH溶液于50℃下浸泡4h后调节pH=7,再次加热煮沸30min,得到待测样品2;
微塑料聚集:将待测样品1、待测样品2中将肉眼可见的微塑料采用不锈钢镊子取出后,将待测样品1、待测样品2机械搅拌15分钟后于频率25kHz超声波分散60min后,将待测样品1在转速为1000r/min、2000r/min、3000r/min、4000r/min分别依次离心处理5min,去掉上清液,取浑浊液,混合后得到浑浊液1;待测样品2在转速为2500r/min、4500r/min、6500r/min分别依次离心处理15min,去掉上清液,取浑浊液,混合后得到浑浊液2;
浑浊液分析:从浑浊液1、浑浊液2中分别取定量的浑浊液,在荧光分光光度计和傅里叶变换-红外光谱显微镜下进行分析,得到浑浊液1中微塑料个数n1(包含不锈钢镊子取出的微塑料)、浑浊液2中微塑料个数n2(包含不锈钢镊子取出的微塑料)、计数后进行浑浊液1、浑浊液2含量计算和总含量计算;计算方法同上。
(3)对扇贝的检测
扇贝样品收集:采用清洗三次、烘干的不锈钢捕捞勺和玻璃瓶装载扇贝样品;扇贝样品处理:将清洗后的扇贝样品进行解剖,分离出扇贝贝壳和贝肉,两份分别处理;贝肉于55℃干燥4.5h后粉碎至4mm,将检测样品称重记为m1(干燥后),制备成为悬浮液,调节悬浮液pH=7,加入0.1u/mg蛋白酶、0.5u/mg纤维素酶、0.15u/mg果胶酶、0.3u/mg脂肪酶组成复合酶,于25℃保温7天,得到待测样品1;将贝壳于70℃下真空干燥6h后粉碎至3mm,将检测样品称重记为m2(干燥后),再浸入60wt%H2O2和75wt%H2CO3混酸溶液中,体积比为50:75加热至70℃,保温1h,调节混酸溶液的pH=7,再加入65wt%NaOH溶液于50℃下浸泡4h后调节pH=7,再次加热煮沸30min,得到待测样品2;
微塑料聚集:将待测样品1、待测样品2中将肉眼可见的微塑料采用不锈钢镊子取出后,将待测样品1、待测样品2机械搅拌15分钟后于频率25kHz超声波分散60min后,将待测样品1在转速为1000r/min、2000r/min、3000r/min、4000r/min分别依次离心处理5min,去掉上清液,取浑浊液,混合后得到浑浊液1;待测样品2在转速为2500r/min、4500r/min、6500r/min分别依次离心处理15min,去掉上清液,取浑浊液,混合后得到浑浊液2;
浑浊液分析:从浑浊液1、浑浊液2中分别取定量的浑浊液,在荧光分光光度计和傅里叶变换-红外光谱显微镜下进行分析,得到浑浊液1中微塑料个数n1(包含不锈钢镊子取出的微塑料)、浑浊液2中微塑料个数n2(包含不锈钢镊子取出的微塑料)、计数后进行浑浊液1、浑浊液2含量计算和总含量计算;计算方法同上。
三、实验结果
经过饲喂前后肠道内黑曲霉菌14629和真菌60537菌群丰度的测试分析,本发明的去除剂内降解菌能够很好的在动物体内定植、增殖。
动物体内微塑料去除效果如表1和2所示。
表1动物体内微塑料含量测定结果(单位:个/g)
Figure BDA0002498860990000101
Figure BDA0002498860990000111
表2微塑料去除效率
Figure BDA0002498860990000112
结果表明,实验动物鱼虾贝都会吸食环境中的微塑料,微塑料在动物体内富集,大多数随粪便排出体外,少数残留在体内,本发明中微塑料去除剂能通过饲喂进入动物体内,并降解残留在动物体内的微塑料,由本实验组1、2、3去除率可见,本去除剂的使用剂量越大,清除效果越好,且清除率在鲤鱼中的效果最好,扇贝和河虾其次。实际应用中,应考虑去除剂长期使用对动物体重及营养方面的影响,从而调整用量。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可食性微塑料去除剂,其特征在于,包括昆虫发酵物,所述昆虫发酵物是利用非致病的塑料降解菌发酵昆虫原料所得。
2.根据权利要求1所述去除剂,其特征在于,所述昆虫为黄粉虫、腊虫、大麦虫或印度谷螟幼虫中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述去除剂,其特征在于,所述塑料降解菌为可降解塑料的肠道菌。
4.根据权利要求1或3所述去除剂,其特征在于,所述塑料降解菌为昆虫源的可降解塑料的肠道菌。
5.根据权利要求4所述去除剂,其特征在于,所述昆虫源的可降解塑料的肠道菌是保藏号为CGMCC NO.14629的黑曲霉菌菌株和/或保藏号为GDMCC NO.60537的真菌菌株A.flavusG10。
6.根据权利要求1、3、4或5任意一项所述去除剂,其特征在于,所述塑料降解菌在昆虫发酵物中终含量在101~105cfu/cm3
7.根据权利要求1或6所述去除剂,其特征在于,所述昆虫发酵物是用包括以下组分的培养基发酵:昆虫冻干粉30~50份、豆粕2~5份、维生素E 3~5份、维生素C 3~5份、鸡蛋黄1~2份、海藻粉2~5份、鱼粉5~10份、虾粉5~10份、玉米多糖1~2份。
8.根据权利要求1所述去除剂,其特征在于,所述发酵的条件:培养初始pH值为3.5~5.5,培养温度35~40℃,发酵时间5~12h。
9.根据权利要求1所述去除剂,其特征在于,所述微塑料为聚乙烯类、聚氨酯类或聚苯乙烯类微塑料。
10.权利要求1~9任一项所述可食性微塑料去除剂在作为或制备饲料添加剂中的应用。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021233118A1 (zh) * 2020-05-19 2021-11-25 华南农业大学 一种可食性微塑料去除剂及其应用
WO2022154010A1 (ja) * 2021-01-12 2022-07-21 住友化学株式会社 腸内細菌叢制御用組成物
WO2023275397A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-05 Nbtech Ab Biomass production
CN116081825A (zh) * 2022-12-06 2023-05-09 华中农业大学 一种用表面改性真菌菌丝有效清除废水中微塑料的方法
CN117125839A (zh) * 2023-07-10 2023-11-28 中国科学院大学 一种利用微藻-真菌共生体清除污水中微塑料的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101717525A (zh) * 2009-11-25 2010-06-02 北京航空航天大学 一种印度谷螟幼虫降解聚乙烯塑料的方法
CN103392932A (zh) * 2013-07-26 2013-11-20 广东海大畜牧兽医研究院有限公司 一种用于宝石鲈和胜斑鱼养殖的配合饲料及其制备方法
CN108220169A (zh) * 2017-12-04 2018-06-29 安徽工程大学 一种降解聚苯乙烯菌种的分离筛选及其鉴定方法
CN109762744A (zh) * 2019-03-01 2019-05-17 中国科学院昆明植物研究所 用于降解聚氨酯塑料的真菌菌株、及其培养方法和用途
CN110150231A (zh) * 2019-05-30 2019-08-23 哈尔滨工业大学 一种利用鞘翅目昆虫幼虫及其肠道微生物对塑料的生物降解方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111671013A (zh) * 2020-05-19 2020-09-18 华南农业大学 一种可食性微塑料去除剂及其应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101717525A (zh) * 2009-11-25 2010-06-02 北京航空航天大学 一种印度谷螟幼虫降解聚乙烯塑料的方法
CN103392932A (zh) * 2013-07-26 2013-11-20 广东海大畜牧兽医研究院有限公司 一种用于宝石鲈和胜斑鱼养殖的配合饲料及其制备方法
CN108220169A (zh) * 2017-12-04 2018-06-29 安徽工程大学 一种降解聚苯乙烯菌种的分离筛选及其鉴定方法
CN109762744A (zh) * 2019-03-01 2019-05-17 中国科学院昆明植物研究所 用于降解聚氨酯塑料的真菌菌株、及其培养方法和用途
CN110150231A (zh) * 2019-05-30 2019-08-23 哈尔滨工业大学 一种利用鞘翅目昆虫幼虫及其肠道微生物对塑料的生物降解方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
袁鹏等: "微塑料在肠道的蓄积毒性及其生态危害研究进展", 《徐州工程学院学报(自然科学版)》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021233118A1 (zh) * 2020-05-19 2021-11-25 华南农业大学 一种可食性微塑料去除剂及其应用
WO2022154010A1 (ja) * 2021-01-12 2022-07-21 住友化学株式会社 腸内細菌叢制御用組成物
WO2023275397A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-05 Nbtech Ab Biomass production
WO2023275380A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-05 Nbtech Ab Plastic digestion
CN116081825A (zh) * 2022-12-06 2023-05-09 华中农业大学 一种用表面改性真菌菌丝有效清除废水中微塑料的方法
CN116081825B (zh) * 2022-12-06 2023-11-10 华中农业大学 一种用表面改性真菌菌丝有效清除废水中微塑料的方法
CN117125839A (zh) * 2023-07-10 2023-11-28 中国科学院大学 一种利用微藻-真菌共生体清除污水中微塑料的方法
CN117125839B (zh) * 2023-07-10 2024-03-26 中国科学院大学 一种利用微藻-真菌共生体清除污水中微塑料的方法

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