CN113061546B - 一株高效降解聚丙烯的冷杆菌及其降解菌剂和应用 - Google Patents

一株高效降解聚丙烯的冷杆菌及其降解菌剂和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113061546B
CN113061546B CN202110318469.XA CN202110318469A CN113061546B CN 113061546 B CN113061546 B CN 113061546B CN 202110318469 A CN202110318469 A CN 202110318469A CN 113061546 B CN113061546 B CN 113061546B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene
strain
culture
degrading
microbial inoculum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110318469.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113061546A (zh
Inventor
黄和
张立慧
赵金娣
王盼琳
阮永强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Normal University
Original Assignee
Nanjing Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Normal University filed Critical Nanjing Normal University
Priority to CN202110318469.XA priority Critical patent/CN113061546B/zh
Publication of CN113061546A publication Critical patent/CN113061546A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113061546B publication Critical patent/CN113061546B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/02—Separating microorganisms from their culture media
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一株高效降解聚丙烯的冷杆菌及其降解菌剂和应用，该菌株经鉴定为冷杆菌属(Psychrobacillus sp.)，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2021年1月5日，保藏编号为CCTCC NO：M 2021013。本发明经分离筛选获得聚丙烯降解菌株，可以有效用于生物降解聚丙烯，如聚丙烯塑料膜片、颗粒、粉末，采用本发明的菌株进行聚丙烯塑料降解，在60天内对聚丙烯最大的降解率为5.5％，这为利用生物降解聚聚丙烯塑料废物提供了一种可行的技术手段，将该菌株或者其菌剂应用到垃圾场中，可以有效地降解垃圾中的聚丙烯塑料废物，提高垃圾填埋场的填埋容量，能创造显著的经济效益和环境保护效益。

Description

一株高效降解聚丙烯的冷杆菌及其降解菌剂和应用
技术领域
本发明涉及环境污染微生物修复，具体涉及一株高效降解聚丙烯的冷杆菌及其降解菌剂和应用。
背景技术
聚丙烯(PP)是全球第二大生产和使用的塑料聚合物，仅次于聚乙烯。据报道，2013年全球PP市场达到约5500万吨，相当于650亿美元的消费市场。聚丙烯是用途最广泛的聚合物之一，可用作纤维和塑料，还适用于各种制造，包括纺织品、标签、文具、包装、汽车零部件和实验室设备。
由于聚丙烯塑料分解周期长，无法及时有效的从环境中去除，造成环境污染问题。传统的塑料处理方法，如垃圾填埋、焚烧和回收，被证明是无效的，并对环境构成严重威胁。垃圾填埋场需要很大的面积，如果监测不当，垃圾填埋场会成为导致传染病的媒介，焚烧会释放有毒气体，回收利用在塑料分类中会引起关注。
相比之下生物降解的处理方法更加合理，对环境污染小，符合可持续发展的理念，是有效环保的解决塑料污染严重问题非常有潜力的方法。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一株高效降解聚丙烯菌株LICME-ZWZR-10，经鉴定为冷杆菌属(Psychrobacillus sp.)。本发明的菌株 LICME-ZWZR-10可以有效用于生物降解聚丙烯，尤其是聚丙烯塑料，如废弃聚丙烯塑料膜片、聚丙烯塑料颗粒、聚丙烯塑料粉末等。
本发明的另一目的是提供所述聚丙烯高效降解菌株LICME-ZWZR-10的分离筛选方法及其生产的菌剂；该菌株制备的降解菌剂可在短时间内降解环境中残留的废弃的聚丙烯塑料。本发明的降解菌剂可以用发酵工业通用发酵设备进行生产，具有生产成本低，使用方便，降解效果好的优点。
本发明还保护一种降解聚丙烯废物的方法，该方法包括：在上述的菌株以及菌剂与聚丙烯塑料进行直接接触，由此可以利用生物降解的方法出力聚丙烯废物。
技术方案：为了实现上述目的，本发明所述的一株高效降解聚丙烯菌株 LICME-ZWZR-10，经鉴定为冷杆菌属(Psychrobacillus sp.)，已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2021年1月5日，保藏编号为CCTCC NO：M 2021013。
本发明所述的高效降解聚丙烯菌株LICME-ZWZR-10包括如下步骤：
将待分离样品通过接至以聚丙烯为唯一碳源的培养基中定向富集，营养琼脂划线分离，进而获得一株能够利用聚丙烯为碳源以及能源的降解菌株。
进一步地，所述筛选可降解塑料菌株的方法包括：将在垃圾填埋场所获取的含各种混菌的沉积物样品，在0.9％的生理盐水中进行活化，获得菌悬液；利用无机盐培养基，并且采用聚丙烯塑料为唯一的碳源，对所获得的菌悬液的至少一部分进行培养，以便获得含有所述降解塑料微生物的培养液。利用固体LB培养基，对所述含有所述可降解塑料微生物的培养液进行培养，以便获得所述可降解塑料的微生物的单菌落。
其中，所述的聚丙烯为唯一碳源的培养基组分为：K2HPO4 0.5g，KH2PO4 0.04g，NaCl 0.1g，CaCl2·2H2O 0.002g，(NH4)2SO4 0.2g，MgSO4·7H2O 0.02g，FeSO4 0.001g；将上述试剂溶解于1L去离子水中，调节pH至7.8，即为液体培养基。
其中，待分离样品为垃圾填埋场沉积物。
本发明所述的高效降解聚丙烯的降解菌剂，所述菌剂的活性成分为冷杆菌LICME-ZWZR-10。
本发明所述的高效降解聚丙烯的降解菌剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将菌株LICME-ZWZR-10培养到对数期的试管液作为一级种子液，按接种量不低于0.5％体积比接种于发酵培养基，振荡培养至对数期，制得发酵菌种；
(2)将上述制得发酵菌种按5～20％的体积比接种于种子罐的培养基中，培养至对数生长期，制得二级种子液；
(3)将二级种子液接种于生产罐的培养基中培养发酵，接种量不低于0.2％体积比，培养过程中无菌空气的通气量不低于1:0.1，搅拌速度不低于50rpm，培养温度为18～25℃，培养时间不少于12h，发酵完成后的培养液出罐直接分装成液体剂，或通过干燥制成粉剂或者经分离纯化等步骤制备成高纯度制剂。
其中，发酵培养基包括葡萄糖1％，K2HPO4 0.2％，KH2PO4 0.2％，NH4NO3 0.1％，MgSO4.7H2O 0.05％，NaCl 0.01％，FeSO4.7H2O 0.03％，ZnSO4.7H2O 0.03％，MnSO4.7H2O0.03％，酵母膏0.03％，pH为7.8。
本发明所述的菌株LICME-ZWZR-10在生物降解聚丙烯中的应用。
本发明所述的降解菌剂在生物降解聚丙烯中的应用。
其中，所述聚丙烯为聚丙烯塑料，包括各种规格和形状的聚丙烯塑料中的至少一种，具体包括：聚丙烯塑料膜片、聚丙烯塑料颗粒或者聚丙烯塑料粉。
其中，所述菌株或者菌剂与聚丙烯塑料接触，利用生物降解的方法处理聚丙烯塑料的废物。
进一步地，所述聚丙烯塑料为存在于垃圾填埋场中或者各种水体中的聚丙烯塑料废物。
有益效果：由现有技术相比较，本发明具有如下优点：
本发明经分离筛选获得聚丙烯高效降解菌株冷杆菌LICME-ZWZR-10，可以用于生物降解聚丙烯，尤其是降解环境中废弃粉末状、片状、颗粒状聚丙烯塑料；本发明的菌株LICME-ZWZR-10能以聚丙烯作为唯一碳氮源进行生长，所得菌株具有良好的聚丙烯降解特性，为环境中聚丙烯废弃物的生物修复提供了新资源和思路，应用前景广阔。
本发明的该菌株对塑料聚丙烯废弃物具有良好的降解效果，采用本发明的菌株进行聚丙烯塑料降解，在60天内最大的降解率为5.5％，这为利用生物降解聚聚丙烯塑料废物提供了一种可行的技术手段。将该菌株或者其菌剂应用到垃圾场中，可以有效地降解垃圾中的聚丙烯塑料废物，提高垃圾填埋场的填埋容量，能创造显著的经济效益和环境保护效益。使用本发明的菌株进行降解绿色无污染，对于保护环境、保护人体健康和降低垃圾的处理成本具有重要的意义。
附图说明
图1为本发明提供的聚丙烯降解菌降解60天的聚丙烯扫描电子显微镜下的形貌；
图2为本发明提供的聚丙烯降解菌的生长曲线图；
图3为本发明提供的聚丙烯降解菌的菌落形态特征图；
图4为本发明提供的聚丙烯降解前后的傅立叶近红外图谱即官能团的变化的比较；
图5为本发明提供的聚丙烯被降解60天的质量变化。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明中的原料和试剂如无特殊说明，均为商业化市售。
实施例1
冷杆菌的筛选与分离
从南京大型垃圾填埋场沉积物作为带分离样品进行分离筛选：
称取1g采集到的沉积物样品，置于无菌的锥形瓶中，加入9ml质量分数0.9％的生理盐水，于恒温振荡培养箱中25℃、180rpm振荡培养5h，制成菌悬液，按体积比用0.9％的生理盐水梯度稀释成10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6。将1ml 梯度稀释菌悬液分别转接至无碳源的矿物质盐的培养基中，加入已经过酒精浸泡并照射过紫外的聚丙烯颗粒2g(聚丙烯粉，Mn 4000±500)，25℃、180rpm培养 5h，设置三组平行。培养体系变浑浊后，培养体系变浑浊后，挑取菌液于营养琼脂上，并多次划线纯化分离到的菌株。将分离到的单菌落菌株保存后，在无碳源矿物盐液体培养基上验证对聚丙烯的利用能力。无碳源矿物盐液体培养基中加入经过酒精浸泡以及紫外照射过的聚丙烯颗粒2g/L，挑选生长迅速的菌株培养保存。
分离筛选的培养基为无碳源矿物盐培养基，其组分为：K2HPO4 0.5g， KH2PO40.04g，NaCl 0.1g，CaCl2.2H2O 0.002g，(NH4)2SO4 0.2g， MgSO4.7H2O 0.02g，FeSO4 0.001g。将上述试剂溶解于1L去离子水中，调节 pH至7.8，添加聚丙烯为唯一碳源，灭菌。通过上述的分离与筛选工作，多次分离纯化，获得一株能够利用聚丙烯为碳源和能源生长的菌株。将其命名为 LICME-ZWZR-10。在LB培养基，以25℃、180rpm的条件培养，对培养至对数期的上述菌体进行革兰氏染色。光学显微镜下，菌株经革兰氏染色显紫色，呈阳性。在LB培养基中的生长曲线如图2所示，在LB培养基中生长迅速，4小时后进入对数期，5小时后进入稳定期。如图3所示，培养的菌落杆形、边缘光滑、有光泽、淡黄色。
实施例2
菌株的分子生物学鉴定
用试剂盒提取上述分离获得的单一菌株的DNA，采用细菌通用引物27F、 1492R作为扩增引物进行PCR扩增。
16S rDNA序列引物27F(SEQ ID NO.2)：5’-AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG-3’，
1492R(SEQ ID NO.3)：5’-GGT TAC CTT GTT ACG ACT T-3’。
对扩增产物进行电泳检测，委托擎科(南京)生物公司测序。将所得的序列与NCBI数据库中已有的序列进行BLAST分析。
在NCBI上进行菌株LICME-ZWZR-10的16S rDNA序列(SEQ ID NO.1) 比对结果显示，与Psychrobacillus psychrodurans相似，结合菌株的生理生化特征，初步将鉴定为冷杆菌(Psychrobacillus sp.)，命名为冷杆菌LICME-ZWZR-10 (Psychrobacillussp.LICME-ZWZR-10)。将该菌株LICME-ZWZR-10送交位于中国武汉，中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC)保藏，保藏时间为2021年1 月5日，保藏编号为CCTCC NO：M 2021013
SEQ ID NO.1：
AGGGTTACCCCACCGACTTCGGGTGTTACAAACTCTCGTGGTGTGACG GGCGGTGTGTACAAGGCCCGGGAACGTATTCACCGTGGCATGCTGATCCAC GATTACTAGCGATTCCGGCTTCATGTAGGCGAGTTGCAGCCTACAATCCGAC TGAGAACGGTTTTATGGGATTAGCTCACCCTCGCGGGGTTGCGACCCTCTG TACCGTCCATTGTAGCACGTGTGTAGCCCAGGTCATAAGGGGCATGATGATT TGACGTCATCCCCACCTTCCTCCGGTTTATCACCGGCAGTCACCTTAGAGTG CCCAACTGAATGCTGGCAACTAAGATCAAGGGTTGCGCTCGTTGCGGGACT TAACCCAACATCTCACGACACGAGCTGACGACAACCATGCACCACCTGTC ACCGCTGTCCCCGAAGGGAAAATCCTATCTCTAGGACGGTCAGCGGGATGT CAAGACCTGGTAAGGTTCTTCGCGTTGCTTCGAATTAAACCACATGCTCCA CCGCTTGTGCGGGCCCCCGTCAATTCCTTTGAGTTTCAGTCTTGCGACCGT ACTCCCCAGGCGGAGTGCTTAATGCGTTAGCTGCAGCACTAAGGGGCGGA AACCCCCTAACACTTAGCACTCATCGTTTACGGCGTGGACTACCAGGGTAT CTAATCCTGTTTGCTCCCCACGCTTTCGCGCCTCAGCGTCAGTTACAGACC AGAAAGTCGCCTTCGCCACTGGTGTTCCTCCAAATCTCTACGCATTTCACC GCTACACTTGGAATTCCACTTTCCTCTTCTGCACTCAAGTCCCCCAGTTTCC AATGACCCTCCACGGTTGAGCCGTGGGCTTTCACATCAGACTTAAAGGACC GCCTGCGCGCGCTTTACGCCCAATAATTCCGGACAACGCTTGCCACCTACG TATTACCGCGGCTGCTGGCACGTAGTTAGCCGTGGCTTTCTAATGAGGTACC GTCAAGGTACGAGCAGTTACTCTCGTACTTGTTCTTCCCTCACAACAGAGT TTTACGATCCGAAAACCTTCTTCACTCACGCGGCGTTGCTCCATCAGACTTT CGTCCATTGTGGAAGATTCCCTACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTCTGGGCCG TGTCTCAGTCCCAGTGTGGCCGATCACCCTCTCAGGTCGGCTACGCATCGT CGCCTTGGTGAGCCGTTACCTCACCAACTAGCTAATGCGCCGCGGGCCCAT CCTGTAGTGACAGCCGAAACCGTCTTTTAACATTTCCCCATGTGAGGAAAT GGATTATTCGGTATTAGCCCCGGTTTCCCGGAGTTATCCCAATCTACAGGGC AGGTTGCCCACGTGTTACTCACCCGTCCGCCGCTAAATCAGAAGAAGCAA GCTCTTCAT
实施例3
冷杆菌LICME-ZWZR-10在固体无机盐培养基中降解聚丙烯薄膜塑料
1、取实施例1中的筛选得到的冷杆菌LICME-ZWZR-10，接种于装有肉汤培养基的50ml的250ml的锥形瓶中，25℃，180rpm发酵培养5h得到的菌液。离心、生理盐水重悬3次，洗去原有的培养基，保证菌悬液中无碳源和其他的营养物质，测定菌悬液的OD600值并稀释到10倍。
2、用移液枪取上述稀释后菌悬液5ml，滴在固体无机盐培养基中心，进行涂布培养。涂布完毕后，将准备好的已用75％酒精消毒并经紫外照射的5cm*5cm 聚丙烯薄膜平铺在培养基表面，让聚丙烯薄膜充分与培养基和菌液接触，放在 25℃的恒温箱中培养60天。
3、聚丙烯的降解可以通过SEM、FTIR得到确认，首先用0.01M的磷酸盐缓冲液(PBS，pH7.2)清洗两分钟，然后再用2％的SDS溶液清洗，用温蒸馏水清洗，然后放在2.5％的戊二醛溶液中2h，再用50％的乙醇超声清洗两次(30min 一次)，再放在70％的乙醇中过夜，最后用100％的乙醇清洗三次(30min一次)，最后放在60℃的烘箱内干燥。
图1中a图的SEM表明在未被降解时薄膜的表面较为光滑，而经过菌株降解的b图聚丙烯薄膜，表面出现明显的空洞，表面变得粗糙。
聚丙烯塑料薄膜表面官能团的测定采用傅里叶红外光谱仪进行测定，清洗干净的膜片自然干燥后测定。图4中FTIR扫描波长范围1000-4000cm-1，分辨率 4cm-1，扫描次数32次，明显的观察到聚丙烯表面发生明显的结构变化，在 1670cm-1的位置处出现一个新峰，是聚丙烯塑料发生生物降解的基本标志，表明聚丙烯发生了生物降解。
实施例4
冷杆菌在液体无机盐培养基中降解聚丙烯颗粒塑料
向250ml锥形瓶中，加入该菌悬液10ml(实施例3的步骤1中最后稀释的菌悬液)和液体无机盐培养基90ml，将聚丙烯塑料颗粒2g加入到锥形瓶中，在 25℃摇床中180rpm的转速旋转培养。在第7天、14天、21天、28天、60天分别设置3个平行，同时设置不加入菌悬液的为对照组。在相应的点处计算出聚丙烯的质量。聚丙烯塑料颗粒的质量衰减率(％)＝(聚丙烯初始质量-降解后质量) /初始质量*100％。如图5，60天后，失重率是5.5％，而对照处理未发生变化，表明利用菌株LICME-ZWZR-10降解了聚丙烯。
聚丙烯的降解可以通过SEM、FTIR得到确认(同实施例3)
降解效果：图1的c图中未经过处理的聚丙烯颗粒表面光滑，而经过菌株降解的d图聚丙烯颗粒表面变得粗糙，有微生物明显侵蚀的孔洞。
图4中聚丙烯颗粒塑料表面官能团的测定采用傅里叶红外光谱仪进行测定，清洗干净的聚丙烯颗粒自然干燥后测定。其中FTIR扫描波长范围 1600-3400cm-1，分辨率4cm-1，扫描次数32次，明显的观察到聚丙烯表面发生明显的结构变化，在1890cm-1处出现一个C＝O的新峰以及在1660cm-1处出现的新峰C＝C，是聚丙烯塑料发生生物降解的基本标志，表明聚丙烯发生了生物降解。因此，本发明的菌株也可以降解聚丙烯颗粒。
实施例5
菌株LICME-ZWZR-10的降解菌剂的制备
(1)将菌株LICME-ZWZR-10培养到对数期的试管液作为一级种子液，按接种量1％体积比接种于发酵培养基，振荡培养至对数期，制得发酵菌种；
(2)将上述制得发酵菌种按10％的体积比接种于种子罐的培养基中，培养至对数生长期，制得二级种子液；
(3)将二级种子液接种于生产罐的培养基中培养发酵，接种量0.5％体积比，培养过程中无菌空气的通气量1:0.1vvm，搅拌速度50rpm，培养温度为25℃，培养时间12h，发酵完成后的培养液出罐直接分装成液体剂，或通过干燥制成粉剂或者经分离纯化等步骤制备成高纯度制剂。
发酵培养基包括葡萄糖1％，K2HPO4 0.2％，KH2PO4 0.2％，NH4NO3 0.1％，MgSO4.7H2O 0.05％，NaCl 0.01％，FeSO4.7H2O 0.03％，ZnSO4.7H2O 0.03％， MnSO4.7H2O0.03％，酵母膏0.03％，pH为7.8。
实施例6
菌株LICME-ZWZR-10的降解菌剂的制备
(1)将菌株LICME-ZWZR-10培养到对数期的试管液作为一级种子液，按接种量0.5％体积比接种于发酵培养基，振荡培养至对数期，制得发酵菌种；
(2)将上述制得发酵菌种按20％的体积比接种于种子罐的培养基中，培养至对数生长期，制得二级种子液；
(3)将二级种子液接种于生产罐的培养基中培养发酵，接种量0.2％体积比，培养过程中无菌空气的通气量1:0.1vvm，搅拌速度100rpm，培养温度为25℃，培养时间12h，发酵完成后的培养液出罐直接分装成液体剂，或通过干燥制成粉剂或者经分离纯化等步骤制备成高纯度制剂。
发酵培养基包括葡萄糖1％，K2HPO4 0.2％，KH2PO4 0.2％，NH4NO3 0.1％，MgSO4.7H2O 0.05％，NaCl 0.01％，FeSO4.7H2O 0.03％，ZnSO4.7H2O 0.03％， MnSO4.7H2O0.03％，酵母膏0.03％，pH为7.8。
序列表
<110> 南京师范大学
<120> 一株降解聚丙烯的冷杆菌及其降解菌剂和应用
<160> 3
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1387
<212> DNA
<213> 冷杆菌(Psychrobacillus sp.)
<400> 1
agggttaccc caccgacttc gggtgttaca aactctcgtg gtgtgacggg cggtgtgtac 60
aaggcccggg aacgtattca ccgtggcatg ctgatccacg attactagcg attccggctt 120
catgtaggcg agttgcagcc tacaatccga ctgagaacgg ttttatggga ttagctcacc 180
ctcgcggggt tgcgaccctc tgtaccgtcc attgtagcac gtgtgtagcc caggtcataa 240
ggggcatgat gatttgacgt catccccacc ttcctccggt ttatcaccgg cagtcacctt 300
agagtgccca actgaatgct ggcaactaag atcaagggtt gcgctcgttg cgggacttaa 360
cccaacatct cacgacacga gctgacgaca accatgcacc acctgtcacc gctgtccccg 420
aagggaaaat cctatctcta ggacggtcag cgggatgtca agacctggta aggttcttcg 480
cgttgcttcg aattaaacca catgctccac cgcttgtgcg ggcccccgtc aattcctttg 540
agtttcagtc ttgcgaccgt actccccagg cggagtgctt aatgcgttag ctgcagcact 600
aaggggcgga aaccccctaa cacttagcac tcatcgttta cggcgtggac taccagggta 660
tctaatcctg tttgctcccc acgctttcgc gcctcagcgt cagttacaga ccagaaagtc 720
gccttcgcca ctggtgttcc tccaaatctc tacgcatttc accgctacac ttggaattcc 780
actttcctct tctgcactca agtcccccag tttccaatga ccctccacgg ttgagccgtg 840
ggctttcaca tcagacttaa aggaccgcct gcgcgcgctt tacgcccaat aattccggac 900
aacgcttgcc acctacgtat taccgcggct gctggcacgt agttagccgt ggctttctaa 960
tgaggtaccg tcaaggtacg agcagttact ctcgtacttg ttcttccctc acaacagagt 1020
tttacgatcc gaaaaccttc ttcactcacg cggcgttgct ccatcagact ttcgtccatt 1080
gtggaagatt ccctactgct gcctcccgta ggagtctggg ccgtgtctca gtcccagtgt 1140
ggccgatcac cctctcaggt cggctacgca tcgtcgcctt ggtgagccgt tacctcacca 1200
actagctaat gcgccgcggg cccatcctgt agtgacagcc gaaaccgtct tttaacattt 1260
ccccatgtga ggaaatggat tattcggtat tagccccggt ttcccggagt tatcccaatc 1320
tacagggcag gttgcccacg tgttactcac ccgtccgccg ctaaatcaga agaagcaagc 1380
tcttcat 1387
<210> 2
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 2
agagtttgat cctggctcag 20
<210> 3
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 3
ggttaccttg ttacgactt 19

Claims (8)

1.一株高效降解聚丙烯菌株LICME-ZWZR-10，经鉴定为冷杆菌属（Psychrobacillussp.），已保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏时间为2021年1月5日，保藏编号为CCTCC NO：M 2021013。
2.一种高效降解聚丙烯的降解菌剂，其特征在于，所述菌剂的活性成分为权利要求1所述的冷杆菌LICME-ZWZR-10。
3.一种权利要求2所述的高效降解聚丙烯的降解菌剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将菌株LICME-ZWZR-10培养到对数期的试管液作为一级种子液，按接种量不低于0.5%体积比接种于发酵培养基，振荡培养至对数期，制得发酵菌种；
（2）将上述制得发酵菌种按5~20%的体积比接种于种子罐的培养基中，培养至对数生长期，制得二级种子液；
（3）将二级种子液接种于生产罐的培养基中培养发酵，接种量不低于0.2%体积比，培养过程中无菌空气的通气量不低于1:0.1，搅拌速度不低于50 rpm，培养温度为18~25 ℃，培养时间不少于12 h，发酵完成后的培养液出罐直接分装成液体剂，或通过干燥制成粉剂或者经分离纯化步骤制备成高纯度制剂。
4.一种权利要求1所述的菌株LICME-ZWZR-10在生物降解聚丙烯中的应用。
5.一种权利要求2所述的降解菌剂在生物降解聚丙烯中的应用。
6.根据权利要求4或者5所述的应用，其特征在于，所述聚丙烯为聚丙烯塑料，包括各种规格和形状的聚丙烯塑料中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述菌株或者菌剂与聚丙烯塑料接触，利用生物降解的方法处理聚丙烯塑料的废物。
8.根据权利要求6的应用，其特征在于，所述聚丙烯塑料为存在于垃圾填埋场中或者各种水体中的聚丙烯塑料废物。
CN202110318469.XA 2021-03-25 2021-03-25 一株高效降解聚丙烯的冷杆菌及其降解菌剂和应用 Active CN113061546B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110318469.XA CN113061546B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一株高效降解聚丙烯的冷杆菌及其降解菌剂和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110318469.XA CN113061546B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一株高效降解聚丙烯的冷杆菌及其降解菌剂和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113061546A CN113061546A (zh) 2021-07-02
CN113061546B true CN113061546B (zh) 2022-11-25

Family

ID=76561825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110318469.XA Active CN113061546B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一株高效降解聚丙烯的冷杆菌及其降解菌剂和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113061546B (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2557129B1 (en) * 2011-08-09 2018-02-28 Omya International AG Surface-treated calcium carbonate for binding and bioremediating hydrocarbon-containing compositions
WO2016097325A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Carbios Plastic compound and preparation process
CN110257310B (zh) * 2019-08-13 2019-11-26 中国科学院烟台海岸带研究所 一种聚乙烯塑料高效降解菌及其分离筛选方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN113061546A (zh) 2021-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110257310B (zh) 一种聚乙烯塑料高效降解菌及其分离筛选方法和应用
CN112159771B (zh) 聚丙烯高效降解菌株licme 200610 wgh-6及其生产的菌剂和应用
CN114058558B (zh) 降解聚苯乙烯塑料的铜绿假单胞菌制剂及其制备与应用
CN112481137B (zh) 一株枝孢菌及其在降解聚氨酯塑料中的应用
CN107435031B (zh) 一种生活垃圾降解复合菌及其应用
CN111748483A (zh) 一株石油烃降解芽孢杆菌及其应用
US11654317B2 (en) Microbacterium oleivorans capable of degrading polyethylene terephthalate and intermediate thereof
CN114958645B (zh) 莴苣不动杆菌、含有该菌的菌剂及它们的应用以及降解塑料的方法
Ingavale et al. Comparative biodegradation studies of LDPE and HDPE using Bacillus weihenstephanensis isolated from garbage soil
CN112175862B (zh) 聚丙烯高效降解菌株licme 200610 wzh-4及其生产的菌剂和应用
CN111378601B (zh) 一种卤代苯酚降解菌株及其生产的菌剂
CN113061546B (zh) 一株高效降解聚丙烯的冷杆菌及其降解菌剂和应用
JP7335469B1 (ja) Ｐｂａｔ農業用フィルム分解菌およびその用途
CN114540260B (zh) 金黄杆菌、含有该菌的菌剂及它们的应用以及降解塑料的方法
CN112877259B (zh) 一株高效降解聚丙烯的葡萄球菌及其降解菌剂和应用
Erofeevskaya et al. Prospects for the use of spore-forming bacteria to combat the destruction of polymeric composite materials
CN114410521A (zh) 一种具有降解聚乙烯功能的戈登氏菌及其应用
CN110241110B (zh) 利用磁性纳米颗粒固定化邻苯二甲酸二丁酯降解菌的方法及应用
CN114410500A (zh) 一种聚乙烯高效降解菌菌株及其应用
JP3697639B2 (ja) ポリ乳酸樹脂の分解方法
CN115216425B (zh) 一株尼泊尔金黄杆菌及其在降解塑料中的应用
CN114292796B (zh) 一种可降解餐厨废弃物油脂的地衣芽孢杆菌及其应用
CN115011509B (zh) 高温降解餐厨废弃物纤维素的菌株及其筛选与应用
Rastimesina et al. Identification of mixed microbial consortia isolated from polyethylene films surface
CN117448217A (zh) 一株普里斯特氏菌菌株wq-47及其在降解微塑料中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant