一种拟青霉菌在聚乙烯地膜降解中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种拟青霉菌在聚乙烯地膜降解中的应用，涉及微生物技术领域。该菌为拟青霉属Purpureocilliumsp.FL

【技术实现步骤摘要】
一种拟青霉菌在聚乙烯地膜降解中的应用


[0001]本专利技术涉及微生物
，具体涉及一种拟青霉菌在聚乙烯地膜降解中的应用。

技术介绍

[0002]目前实际农业生产中以聚乙烯或聚氯乙烯为原料的塑料薄膜应用更加广泛，由于此类薄膜为高分子化合物，分子结构稳定，因此在自然界中很难被光和热降解。由于目前使用的地膜越来越薄且容易破碎，很难进行回收工作，随着地膜使用年限的延长，残留在土壤中的地膜得不到及时回收，土壤中的残膜量不断累积增加，致使土壤肥力下降，影响农作物根系生长发育，残留在土壤里的薄膜经过耕作、风力、生物等降解形成微塑料颗粒，对农田土壤环境造成严重的污染，严重威胁了农业可持续发展。
[0003]近几年在实际农田生产中多使用生物降解地膜，这类地膜一定程度的减轻了聚乙烯地膜对农田的污染危害，但即使是全生物降解类地膜也存在成本高、降解过程复杂等缺点，对土壤生态系统的长期影响仍然存在一定的不确定性。解决地膜残留问题，最重要的就是筛选分离能高效降解聚乙烯材料的菌种资源。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种拟青霉菌在聚乙烯地膜降解中的应用，该菌为拟青霉属Purpureocilliumsp.FL
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2，其具备聚乙烯地膜的降解能力，为进一步开展聚乙烯地膜微生物降解机制研究奠定了重要基础。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种拟青霉菌在聚乙烯地膜降解中的应用，该菌为拟青霉属Purpureocilliumsp.FL
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2，其保藏编号为GDMCCNo：61418。该菌FL
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2可降低聚乙烯地膜的疏水性，尤其可显著降低黑色聚乙烯地膜的疏水性，对白色透明聚乙烯地膜也具备一定的降解能力，可被应用于聚乙烯地膜的降解中。
[0006]优选地，上述的聚乙烯地膜降解，其具体的应用方法包含如下步骤：
[0007]1)将聚乙烯地膜剪成膜片，经灭菌的3％KCl溶液浸泡消毒，再经酒精浸泡充分消毒后，置于紫外灯下照射；
[0008]2)在液体无机盐培养基中震荡培养FL
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2菌，于150r/min、30℃下培养5天，其中，该培养基配方为硫酸铵0.4g/L、硝酸铵1.2g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、磷酸氢二钾1.5g/L、硫酸镁0.5g/L、氯化钠0.5g/L、酵母提取物0.05g/L、调节pH为7.0～7.2；
[0009]3)无菌条件下将地膜接入培养后的FL
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2菌中培养60d。
[0010]本专利技术提供了一种拟青霉菌在聚乙烯地膜降解中的应用，该菌能降低聚乙烯地膜的疏水性，尤其可显著降低黑色地膜的疏水性，具有以下优点：
[0011]本专利技术提供的拟青霉菌FL
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2，经研究发现，该菌降解黑色聚乙烯地膜的能力大于降解白色透明聚乙烯地膜。经菌株处理后，两种地膜的表面疏水性都有不同程度的降低，其中黑色地膜疏水性显著降低。经傅里叶变换红外光谱仪分析，FL
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2向透明白色膜片稳
菌株的处理组培养基以及不接菌的对照组培养基，30d和60d分别取样检测菌株降解效果。
[0026]实验例2电子显微镜扫描及分析
[0027]将实验例1中处理的30d和60d的两种地膜样品表面用无菌水冲洗干净自然风干，直接粘到导电胶上，并使用OxfordQuorumSC7620溅射镀膜仪喷金45s，喷金为10mA；随后使用TESCANMIRALMS扫描电子显微镜拍摄样品表面形貌、能谱mapping等测试，观察不同颜色膜片表面的微观特征，包括是否出现裂纹以及孔洞等破损情况，形貌拍摄时加速电压为3kV，能谱mapping拍摄时加速电压为15kV，探测器为SE2二次电子探测器，放大倍数为2000倍，拍摄标尺为5μm，通过分析拍摄到的照片分析FL
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2菌株对白色透明以及黑色地膜的降解效能。
[0028]对上述制备的处理后的样本扫描电子显微镜观察，降解前后白色透明地膜表面的扫描电镜观察结果如图1所示，其中，图中的A为未接种FL
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2菌培养30d的白色透明地膜对照组；B为接种FL
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2菌降解30d的白色透明地膜处理组；C为未接种FL
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2菌培养60d的白色透明地膜对照组；D为接种FL
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2降解60d的白色透明地膜处理组。可知，经过30d的降解处理，未接菌处理的白色透明地膜对照组表面光滑平整，经过FL
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2处理的白色透明地膜出现一定程度的破损，经过FL
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2降解60d后，白色透明地膜处理组表面开始出现凹槽和孔洞。
[0029]降解前后黑色地膜表面的扫描电镜观察结果如图2所示，其中，图中的A为未接种FL
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2菌培养30d的黑色地膜对照组；B为接种FL
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2菌降解30d的黑色地膜处理组；C为未接种FL
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2菌培养60d的黑色地膜对照组；D为接种FL
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2降解60d的黑色地膜处理组。可知，菌株FL
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2降解30d后，与未接菌处理的黑色地膜相比，接菌处理的黑色地膜表面有明显粗糙，出现较多的微小裂纹与破损，局部高低不平。经过60d的降解后，黑色地膜处理组表面出现的褶皱和孔洞更加明显。随着降解时间的延长，两种地膜被降解的现象越来越明显。
[0030]综上可知虽然菌株FL
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2对白色透明地膜、黑色地膜表面都造成了一定程度的侵蚀损坏，但是经过FL
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2摇床降解60d后，黑色地膜表面的坑洞、褶皱更明显，说明菌株FL
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2对黑色地膜的降解效果更好。
[0031]实验例3水接触角(WCA)测定
[0032]地膜的主要成分是聚乙烯，聚乙烯是一种非极性疏水材料，测定膜片表面的水接触角能得到膜片表面疏水性的大小变化，膜片表面的疏水性降低是地膜被降解的重要特征。将实验例1中处理的30d和60d的两种地膜样品表面用无菌水冲洗干净自然风干，置于JY
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82接触角测试平台(承德鼎盛试验机检测设备有限公司JY
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82有限公司，中国)，座滴法即利用设备自动滴定系统滴上相应试剂(水滴)，配备光源为可调背光平面平行光源，放大方式为可连续变焦，拍摄测试照片，用量角法测定静水接触角角度，进而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拟青霉菌在降解聚乙烯地膜中的应用，其特征在于，该菌为拟青霉属Purpureocillium sp.FL
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2，其保藏编号为GDMCC No：61418。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的聚乙烯地膜为黑色聚乙烯地膜。3.根据权利要求1或2中任意一项所述的应用，其特征在于，具体的应用方法包含如下步骤：1)将聚乙烯地膜剪成膜片，并进行充分消毒；2)在液体培养基中震荡培养如权利要求1中所述的FL
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【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，沈硕，陈红雨，
申请(专利权)人：青海省农林科学院，
类型：发明
国别省市：