一种可食性微塑料去除剂及其应用制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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；同时本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种可食性微塑料去除剂及其应用
本专利技术属于生物环保
更具体地，涉及一种可食性微塑料去除剂及其应用。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术的目的是提供一种可食性微塑料去除剂。本专利技术另一目的是提供所述可食性微塑料去除剂的应用。本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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，因此本专利技术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。本专利技术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E3～5份、维生素C3～5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E3～4份、维生素C3～4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E3份、维生素C3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CGMCCNO.14629的黑曲霉菌菌株和/或保藏号为GDMCCNO.60537的真菌菌株A.flavusG10等。本专利技术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，都应适用并属于本专利技术所保护的范围。另外优选地，本专利技术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/cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。/n

【技术特征摘要】
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CGMCCNO.14629的黑曲霉菌菌株和/或保藏号为GDMCCNO.60537的真菌菌株A.flavusG10。


6.根据权利要求1、3、4或5任意一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑鹏，胡彩平，刘少群，严慕婷，范兰芬，余文兰，梁柏，秦晓艺，郑雪宜，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44