一株可以降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的沙福芽孢杆菌及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一株可以降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的沙福芽孢杆菌及其应用。一株沙福芽孢杆菌(B.safensis)YX8，该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO:M20222009，保藏日期为2023年12月23日。所述的沙福芽孢杆菌YX8在降解聚对苯二甲酸乙二醇酯中的应用。本发明专利技术沙福芽孢杆菌YX8及其菌剂适用于处理环境中PET废弃物造成的污染，尤其对于片状、颗粒状的PET的降解有效。因此，该菌株为PET的生物降解提供了新的材料，在废弃塑料回收利用、降解酶的发掘与改造等领域具备进一步研发和工程应用的前景。步研发和工程应用的前景。步研发和工程应用的前景。

【技术实现步骤摘要】
一株可以降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的沙福芽孢杆菌及其应用


[0001]本专利技术涉及一株可以降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的沙福芽孢杆菌及其应用，属于微生物


技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是对苯二甲酸(terephthalic acid，TPA)和乙二醇(Ethylene glycol,EG)以酯键依次连接形成的聚酯，因其力学性能良好，冲击强度高，同时耐折、耐油、耐脂肪、耐稀酸稀碱、耐大多数溶剂，所以它被广泛应用于包装业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车等领域。但PET骨架中存在重复的芳香族单元以及聚合物链有限的流动性，导致其难以降解。目前传统的PET废弃物处理方法是填埋和焚烧，这两种方法都对环境产生严重的负面影响。因此，生物降解法成为PET降解的新道路。生物降解法相对于传统方法来说有着绿色无污染及成本低等优势。生物降解PET通过寻找可降解PET的菌株来实现的。例如，Sulaiman等(Sulaiman et al..2012.Appl Environ Microbiol.78(5):1556
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1562.Doi:10.1128/AEM.06725
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11)通过宏基因组技术从堆肥的树叶中克隆并表达了LC
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角质酶(LCC)，该酶有较高的热稳定性(70℃时半衰期为40min)及PET降解活性(在50℃、pH 8.0时，LCC的PET降解活性为12mg/h/mg)。Yoshida等(Yoshida et al..2016.Science.351(6278):1196
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1199.Doi:10.1126/science.aad6359)从250个PET样品中筛选出菌株Ideonella sakaiensis 201
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F6，并从中分离纯化了PET降解效率明显高于TfH、LCC和FsC的酶，命名为IsPETase。Yoshida等(Yoshida et al..2016.Science.351(6278):1196
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1199.Doi:10.1126/science.aad6359)还从菌株Ideonella sakaiensis 201
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F6中获得了能将MHET降解为TPA和EG的酶MHETase，当PETase和MHETase共同工作时，形成了一个完全降解PET的双酶系统。目前虽有PET降解菌株被报道，但是生物降解法仍未得到广泛应用，所以需要寻找更多的PET降解菌株来满足生物降解的需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种可降解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的沙福芽孢杆菌(B.safensis)。
[0004]本专利技术的另一目的是提供该菌株的应用。
[0005]本专利技术的目的可通过以下技术方案实现：
[0006]一株沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)YX8，该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO:M 20222009，保藏日期为2023年12月23日。
[0007]本专利技术提供的可降解PET的沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)YX8，有鞭毛，在LB平板上菌落呈米白色，不透明，形态呈圆形，边缘整齐，菌落表面光滑湿润，稍有隆起，革兰氏染色阳性(图1)。
[0008]所述PET为PET纳米级颗粒或PET膜，PET纳米级颗粒制备是参考Rodr
í
guez
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Hern
á
ndez等(Rodr
í
guez
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Hern
á
ndez et al..2019.Environmental Science:Nano.6:2031
–
2036.Doi:10.1039/c9en00365g)的方法，将PET饮料瓶底部较厚的部分剪成细小碎片，进一步筛选获得小于0.2mm的PET碎片；随后称取1g PET碎片溶解在10mL浓度为90％(v/v)的三氟乙酸中50℃搅拌至完全溶解(大约需要2h)，将溶解后的溶液静置过夜；第二天加入10mL浓度为20％(v/v)的三氟乙酸剧烈搅拌2h后静置过夜，取出后12000rpm，离心1h后弃上清加入100mL的0.5％十二烷基硫酸钠(SDS)重悬剧烈搅拌后进行超声处理，静置沉淀1h后取上层50mL悬浮液，即获得PET纳米级颗粒。
[0009]本专利技术提供一种菌剂，该菌剂含有上述的沙福芽孢杆菌。
[0010]优选地，所述菌剂含有所述沙福芽孢杆菌的活菌体、死菌体和发酵产物中的至少一种，优选为活菌体。
[0011]优选地，所述菌剂为液态菌剂和/或固态菌剂，优选为液态菌剂。
[0012]本专利技术提供一种降解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的方法，将上述沙福芽孢杆菌和/或上述的菌剂与PET接触。
[0013]优选地，所述塑料为薄膜或者纳米级颗粒。
[0014]优选地，所述接触的过程包括：将所述沙福芽孢杆菌接种至含有所述塑料的发酵培养基中进行发酵培养。
[0015]本专利技术的有益效果为：
[0016]本专利技术提供了可降解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的沙福芽孢杆菌菌株或者含有该菌株的菌剂。适用于处理环境中PET废弃物造成的污染，尤其对于片状、颗粒状的PET的降解有效。因此，该菌株为PET的生物降解提供了新的材料，在废弃塑料回收利用、降解酶的发掘与改造等领域具备进一步研发和工程应用的前景。
[0017]生物材料保藏
[0018]一株沙福芽孢杆菌YX8，分类学命名为沙福芽孢杆菌YX8 Bacillus safensis YX8，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CCTCCNO:M 20222009，保藏湖北省武汉市武昌区武汉大学校内(武汉大学第一附属小学对面)，中国典型培养物保藏中心211室，邮政编码：430072。
附图说明
[0019]图1是实施例1中菌株YX8的菌株形态特征；
[0020]图2是实施例1中菌株YX8的系统发育树；
[0021]图3是实施例2中菌株YX8在不同温度条件下的生长曲线；
[0022]图4是实施例2中菌株YX8在不同pH条件下的生长曲线；
[0023]图5是实施例3中菌株YX8降解纳米级PET颗粒的产物HPLC图；
[0024]图6是实施例3中经过菌株YX8降解的PET膜光学照片(A)和电子显微镜照片(B)。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步的阐述。
[0026]下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0027]实施例1：沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)的筛选及鉴定
[0028]具体步骤如下：
[0029]1、筛选
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株沙福芽孢杆菌(Bacillussafensis)YX8，其特征在于，所述沙福芽孢杆菌保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO:M20222009，保藏日期为2022年12月23日。2.权利要求1所述的沙福芽孢杆菌YX8在降解聚对苯二甲酸乙二醇酯中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，权利要求1所述的沙福芽孢杆菌YX8在液体或固体培养基中降解聚对苯二甲酸乙二醇酯。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，降解产物为对苯二甲酸和乙二醇。5.一种菌剂，其特征在于，该菌剂含有权利要求1所述的沙福芽孢...

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