一株枯草芽孢杆菌YXP1及其在降解聚氨酯塑料中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株枯草芽孢杆菌YXP1及其在降解聚氨酯塑料中的应用。枯草芽孢杆菌YXP1保藏于中国典型培养物保藏中心，菌株保藏编号为CCTCCNO:M20222016,保藏日期为2022年12月23日。本发明专利技术提供的聚氨酯降解菌分离自垃圾处理厂的聚氨酯废弃物，将聚氨酯海绵置于枯草芽孢杆菌YXP1培养液中孵育30天后聚氨酯海绵与对照组相比体积缩小表面塌陷且失去弹性，失重率可达42.1％。因此，本发明专利技术对于聚氨酯塑料降解有着潜在应用价值。解有着潜在应用价值。解有着潜在应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一株枯草芽孢杆菌YXP1及其在降解聚氨酯塑料中的应用


[0001]本专利技术属于微生物
，特别涉及一株枯草芽孢杆菌及其在降解聚氨酯塑料中的应用。

技术介绍

[0002]聚氨酯(Polyurethane，PUR)由多元醇和异氰酸酯聚合而成，改变多元醇、异氰酸酯的种类及其比例将合成不同的PUR，根据多元醇类型的不同可大致将PUR区分为聚酯型和聚醚型两类。PUR塑料因其耐用性和生产成本低等优点被广泛应用于建筑、生物医药、服饰、家电、交通等领域。此外PUR塑料常用于生产海绵，良好的保护和缓冲特性使其成为包装、汽车、建筑、医疗保健和运动等领域的优良选择。PUR塑料的生产始于20世纪40年代，据统计2020年我国PUR产量达到1450万吨。伴随着PUR的大量使用，产生的PUR废弃物堆积在自然环境中使得海洋和土壤受到严重污染，危害动植物及人类健康。由于PUR废弃物在自然环境中降解缓慢且难以回收利用，导致绝大部分PUR废弃物被送往垃圾场进行填埋及焚烧，造成了资源的浪费且产生的有毒气体将危害人体健康。此外，PUR废弃物经磨损或某些化学过程处理后将产生微塑料。据报道，微塑料被某些动物食用后将通过食物链传播至人体内威胁海洋生物及人类的生存，目前已在人类器官及胎盘中检测到微塑料的存在。因此，急需寻找高效的PUR废弃物处理方法。
[0003]常用的PUR废弃物处理方法主要包括焚烧、填埋、机械回收、化学处理及生物降解。其中利用微生物或酶进行生物降解被公认安全环保,并且已发现多株PUR降解菌株。例如，曲霉菌、瘟疫菌、枝孢菌、镰刀菌、青霉菌(Magnin et al..2019.Waste Manag.85:141
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150.Doi:10.1016/j.wasman.2018.12.024)，它们以Impranil DLN为唯一碳源在2周内将Impranil DLN可以降解74
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87％。在垃圾填埋场筛选出来的曲霉菌tubingensis可在葡萄糖琼脂平板上降解PUR薄膜，37℃、21d孵育后薄膜表面出现明显缝隙(Alvarez
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Barragan et al..2016.Appl Environ Microbiol.82(17):5225
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5235.Published 2016Aug 15.Doi:10.1128/AEM.01344
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16)。可以看出目前分离到的PUR降解菌株中大部分为真菌，有关细菌降解PUR的报道相对较少，且降解效果相对较差。
[0004]综上，目前已发现的可用于降解PUR的菌株并不多，可直接降解商品化PUR的菌株则更为稀少，而本专利技术提供的枯草芽孢杆菌可以直接用于商品化不溶于水的PUR海绵的降解，为PUR塑料的生物降解研究提供了良好的生物材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种降解速度较快的用于降解不溶于水的聚氨酯的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。
[0006]本专利技术的另一目的是提供该枯草芽孢杆菌的应用。
[0007]本专利技术的目的可通过以下技术方案实现：
[0008]一株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)YXP1，保藏于中国典型培养物保藏中心，
菌株保藏编号为CCTCC NO:M 20222016，保藏日期为2022年12月23日。
[0009]本专利技术提供了一种可降解PUR的枯草芽孢杆菌(B.subtilis)，菌落在LB平板上形态呈白色、圆形、边缘光滑、表面无凸起、不透明(图2)。革兰氏染色后于光学显微镜100倍油镜下观察，菌株YXP1为革兰氏阳性，呈紫色杆状、可形成不着色的孢子。
[0010]一种微生物菌剂，包含所述的枯草芽孢杆菌YXP1。
[0011]作为本专利技术的一种优选，所述的微生物菌剂由所述的枯草芽孢杆菌发酵制得。
[0012]所述的枯草芽孢杆菌YXP1在制备降不溶于水的聚氨酯海绵的菌剂中的应用。
[0013]所述的枯草芽孢杆菌YXP1在降解不溶于水的聚氨酯海绵中的应用。
[0014]所述的微生物菌剂在降解不溶于水的聚氨酯海绵中的应用。
[0015]一种降解聚氨酯的方法，包括：将所述的枯草芽孢杆菌YXP1和/或所述的菌剂与聚氨酯接触。
[0016]作为本专利技术的一种优选，所述的聚氨酯为不溶于水的聚氨酯海绵。
[0017]作为本专利技术的一种优选，将不溶于水的聚氨酯海绵置于接种有权利要求1所述的枯草芽孢杆菌YXP1的无机盐培养基中，振荡培养，即能降解不溶于水的聚氨酯海绵。
[0018]作为本专利技术的一种优选，所述的培养为在25～40℃、pH 6.0～8.0的条件下进行培养。
[0019]有益效果：
[0020]本专利技术提供了一株可降解不溶于水的聚氨酯海绵的枯草芽孢杆菌，菌株名为YXP1。本专利技术提供了一株可以降解聚氨酯的枯草芽孢杆菌，其特征在于，将菌株YXP1接种于含大小约为2
×1×
0.5cm(约0.2g)聚氨酯海绵的5％(v/v)LB的无机盐培养基中，经过30d的培养后，计算失重率可达42.1％。本专利技术所述菌株具有生长增殖速度快、易于培养、生产成本低等优点，为聚氨酯塑料污染提供了一种绿色、易操作、低成本、高降解效率的处理办法。
[0021]生物材料保藏信息
[0022]一株枯草芽孢杆菌,分类命名为枯草芽孢杆菌YXP1(Bacillus subtilis YXP1)，已于2022年12月23日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 20222016，保藏地址为中国武汉，武汉大学。
附图说明
[0023]图1是实施例1中菌株YXP1的系统发育树；
[0024]图2YXP1菌落在LB平板上形态照片
[0025]图3是实施例1中菌株YXP1对商品化PUR海绵降解水平研究：(A)菌株YXP1降解PUR海绵15d后的海绵实物图；(B)菌株YXP1降解PUR海绵15d后的降解率图；(C)菌株YXP1降解后的PUR海绵扫面电子显微镜图
具体实施方式
[0026]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0027]实施例1：枯草芽孢杆菌(B.subtilis)的筛选与鉴定
[0028]1.筛选
[0029]通过取适量广德垃圾处理厂的PUR废弃物，用10mL超纯水冲洗表面土样，随后按10％(v/v)的接种量接种至LB液体培养基(10g/L蛋白胨，5g/L酵母粉，10g/L NaCl)中，置于30℃、180rpm摇床震荡培养1周后取10mL培养液转接至新鲜100mL LB液体培养基中继续富集1周，重复转接两次。富集完成后取培养液稀释至10
‑4～10
‑7倍梯度，涂布于PBA
‑
PU浊度筛选平板(Liu et al..2023本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)YXP1，保藏于中国典型培养物保藏中心，菌株保藏编号为CCTCCNO:M20222016，保藏日期为2022年12月23日。2.一种微生物菌剂，其特征在于，包含权利要求1所述的枯草芽孢杆菌YXP1。3.根据权利要求2所述的微生物菌剂，其特征在于由权利要求1所述的枯草芽孢杆菌发酵制得。4.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌YXP1在制备降解不溶于水的聚氨酯海绵的菌剂中的应用。5.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌YXP1在降解不溶于水的聚氨酯海绵中的应用。6.权利要求2所述的微生物菌剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫新，曾彩婷，韩耸，裴静，姜雨婷，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：