一株聚苯乙烯塑料与聚乙烯塑料降解菌及其筛选方法与应用技术

本发明专利技术公开了一株聚苯乙烯(PS)塑料与聚乙烯(PE)塑料降解菌，该菌株经鉴定为酯香微杆菌(Microbacteriumesteraromaticum)SW3，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCCNo:25677；保藏时间为：2022年9月9日。该菌株对PS塑料、PE塑料，如PS塑料餐盒、PE农用地膜等均具有显著的降解效能，为PS塑料、PE塑料的生物降解提供了菌株资源，具有良好的应用前景和生态环保价值。具有良好的应用前景和生态环保价值。具有良好的应用前景和生态环保价值。

【技术实现步骤摘要】
一株聚苯乙烯塑料与聚乙烯塑料降解菌及其筛选方法与应用


[0001]本专利技术涉及塑料污染的生物降解领域，具体涉及一株聚苯乙烯(Polystyrene，PS)塑料与聚乙烯(Polyethylene，PE)塑料降解菌及其筛选方法和该菌株在PS塑料、PE塑料污染样品的生物降解方面的应用。

技术介绍

[0002]PS与PE均是人工合成的有机高聚合物，其制品具有轻便、耐用、绝缘、可塑等优良性能，同时其成本低，因此其制品在全球广泛使用。PS常被用于泡沫塑料与一次性餐具的制备、建筑内保温和包装等，PE常被用于一次性塑料袋、保鲜膜、农用地膜等制备。大量PS、PE相关制品在环境中累积，对全球生态系统造成了严重威胁。
[0003]传统的塑料污染治理方法有填埋、焚烧、热裂解、二次加工等，但这些处理方式成本高，耗能大，且易对环境造成二次污染。塑料污染的微生物降解具有绿色、环保、友好、成本低等优势，显示了巨大的应用潜力。然而，目前PS塑料、PE塑料降解菌菌株资源有限，降解效率低，并且主要降解单一塑料成分，这些均阻碍了其应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一株对PS塑料、PE塑料均具有显著降解效能的菌株及其分离筛选方法，以及该菌株在PS塑料、PE塑料污染样品的生物降解方面的应用。
[0005]本专利技术提供的一株PS塑料、PE塑料降解菌菌株为酯香微杆菌SW3(Microbacterium esteraromaticum SW3)，该菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；保藏编号为：CGMCC No:25677；保藏时间为：2022年9月9日。
[0006]优选的，所述菌株SW3的16SrDNA序列如序列表SEQ ID NO：1所示。
[0007]本专利技术提供一种PS塑料、PE塑料降解菌菌株的分离筛选方法，包括以下步骤：
[0008](1)以长期被PS、PE塑料污染的土壤样品作为菌种来源，在以PS为唯一碳源的无机盐培养基中进行富集培养，PS粉末事先于紫外线下灭菌处理。每隔24h观察培养基状态，待培养基出现明显浑浊时，取20μL培养液于100mL新鲜的含0.1％PS的无机盐培养基中培养，重复5次；
[0009](2)将连续富集培养获得的培养液稀释，并使用划线法进行分离，获得PS降解菌，编号保存；
[0010](3)将获得的PS降解菌培养于以PE为唯一碳源的无机盐培养基中，富集得到能同时降解PE的菌种，获得能够同时利用PS、PE的降解菌SW3。
[0011]所述无机盐培养基组分为：K2HPO
4 0.7g，KH2PO
4 0.7g，MgSO4·
7H2O 0.7g，NH4NO
3 1.0g，NaCl 0.005g，FeSO4·
7H2O 0.002g，ZnSO4·
7H2O 0.002g，MnSO4·
H2O 0.001g，将上述试剂溶解于1L去离子水中，调节pH至7.2。
[0012]本专利技术涉及一种PS、PE降解菌，该菌株的菌落形态特征为：菌落乳白色，形状圆形，
微隆起，透明，表面光滑且湿润、边缘规整。革兰氏染色显紫色，呈阳性。生理生化特征显示其能利用乳糖、蔗糖、淀粉，不产生硫化氢，接触酶为阳性，细胞色素C氧化酶为阴性。对SW3的菌株16S rDNA基因序列进行扩增、测序，将所得序列与NCBI数据库中已有序列进行BLAST比对分析，结果显示SW3与多株酯香微杆菌菌株序列一致度为99％以上，且进化距离近，结合其生理生化特征，鉴定其为酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)。
[0013]本专利技术提供的降解菌SW3分离自竹林周边的塑料垃圾堆积处(N 29
°
49
’
，E 106
°
26
’
)。
[0014]本专利技术提供的降解菌SW3对PS塑料、PE塑料均具有显著的降解效能，其特征在于：将SW3接种至PS或PE制品，从培养的第21天开始，光学显微镜及扫描电镜下均可观察到有大量菌附着于制品表面，出现大量破损；傅立叶红外光谱检测发现，PS制品表面产生了大量羰基、碳碳双键以及胺基，PE制品除羰基、碳碳双键、胺基外，还有羟基官能团。
[0015]本专利技术所具有以下优点：
[0016](1)采用本专利技术的塑料降解菌的分离筛选方法，可获得能够同时降解PS、PE的菌种资源。
[0017](2)本专利技术获得的菌株在PS、PE塑料产品的生物降解方面具有显著效果。
[0018](3)本专利技术获得的菌株不仅可用于被PS或PE塑料污染样品的生物降解，还可用于同时被PS与PE塑料污染样品的生物降解。
[0019](4)本专利技术可为环境中PS、PE塑料的生物治理提供新的菌株资源和新思路，具有良好的应用前景。
附图说明
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：
[0021]图1为本专利技术提供的PS塑料、PE塑料降解菌酯香微杆菌SW3的菌落形态特征图。
[0022]图2为本专利技术提供的降解菌SW3在以PS或PE为唯一碳源的无机盐培养基中的生长曲线图。
[0023]图3为本专利技术提供的降解菌SW3基于16S rDNA基因序列分析的系统发育树。
[0024]图4为本专利技术提供的降解菌SW3接种于以PS餐盒或PE保鲜膜为唯一碳源的无机盐培养基中，30℃、150r/min培养21天后，PS餐盒、PE保鲜膜在光学显微镜及扫描电镜下的形态观察图。
[0025]图5为本专利技术提供的降解菌SW3接种于以PS餐盒或PE保鲜膜为唯一碳源的无机盐培养基中，30℃、150r/min培养21天后，PS餐盒、PE保鲜膜的傅立叶红外光谱图。
具体实施方式
[0026]为清楚、完整地描述本专利技术具体实施方法及本专利技术实施例中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图来展开介绍。以下所描述的实施例为本专利技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有实施例，均属于本专利技术的保护范围。
[0027]下面结合实施例对本专利技术做进一步详细说明：
[0028]实施例1
[0029]本专利技术提供了一株PS塑料、PE塑料降解菌AW3，该菌株在LB平板上菌落形态特征为菌落乳白色，形状圆形，微隆起，透明，表面光滑且湿润、边缘规整，如图1所示。该菌株主语酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)，现保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所；保藏编号为：CGMCC No:25677；保藏时间为：2022年9月9日。
[0030]实施例2
[0031]本专利技术提供了一种PS塑料、PE塑料降解菌的分离筛选方法，具体包括以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株PS塑料、PE塑料降解菌菌株，其特征在于：所述PS塑料与PE塑料降解菌为酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)SW3，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号CGMCC No:25677；保藏时间为：2022年9月9日。2.根据权利要求1所述的PS塑料、PE塑料降解菌菌株的应用，其特征在于，所述的降解菌株SW3的16S rDNA序列如序列表SEQ ID NO：1所示。3.根据权利要求1所述的PS塑料、PE塑料降解菌菌株的应用，其特征在于：所述的降解菌株SW3在被PS塑料或PE塑料污染样品的生物降解中的应用。4.根据权利要求1所述的PS塑料、PE塑料降解菌菌株的应用，其特征在于：所述的降解菌株SW3在同时被PS塑料与PE塑料污染样品的生物降解中的应用。5.根据权利要求1所述的PS、PE塑料降解菌菌株的分离筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以长期被PS、PE塑料污染的土壤样品作为菌种来源，在以...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏静，张婷婷，李心仪，赵长乐，张泽明，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：