降解生物塑料的真菌菌株及其用途制造技术

技术编号:4270690 阅读:235 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一株降解生物塑料的真菌菌株及其用途。本发明专利技术真菌菌株(Bionectria?ochroleuca)的微生物保藏号是:CGMCC?NO.3470。本发明专利技术真菌菌株对温度、pH等自然环境条件的适应范围广,在pH4-11范围内都具有降解生物塑料的能力。本发明专利技术真菌菌株来源于普通土壤,容易培养和保存,可利用大豆油,甘油,或葡萄糖作为PBS的替代碳源物质对其进行发酵培养。本发明专利技术真菌菌株可以快速降解PBS、PBSA等生物塑料及其废弃物,促进生物降解塑料的使用,减少白色污染,有利于环境保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一株真菌菌株,尤其涉及一株降解PBS、PBSA等生物塑料的 Bionectria属真菌菌株。
技术介绍
塑料的生产和应用给人们带来了巨大方便和经济利益,现今世界塑料年总产量已 超过1.7亿吨,而且每年以2500万吨的速度在环境中积累(史吉平等.我国可降解塑料研 究与生产现状.上海塑料,2006,6(2) :4 8)。我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之 一,每年各种塑料包装材料、农用地膜、育苗钵、保鲜膜、一次性日用杂品和医疗材料等难以回 收利用的塑料废弃物达3500万吨以上,环境中的废旧塑料因其在自然界不易分解从而引发 日趋严重的环境污染问题(陈希荣.降解塑料塑材发展的重中之重.中国包装工业,2006, (5) :14 17;唐赛珍等.促进生物降解塑料实用化进程的思考.新材料产业,2005, (7): 53 59;赵红玉等.生物降解塑料与可持续发展.中国塑料,2006, (11) :14 20)。 世界各国的限塑令及我国2008年6月1日起颁布实施的限塑令进一步表明了 人们对塑料制品引起的环境污染的重视,但这些措施仍不能从根本上解决白色污染问 题。目前,传统塑料的替代品_生物降解塑料(如PLA、 PHA、 PBS、 PBSA等)的研究已成为 21世纪世界各国塑料加工业的研究热点。我国在2007年5月建成了年产2万吨的PBS生 产线,而且其产量将逐年上升。可见,生物降解塑料的研发与应用已成为21世纪的新技术 材料的中心课题。 但是,随着生物可降解塑料使用量的不断增大,出现了新的、不容忽视的环境污染 问题。①将合成塑料与生物降解塑料分开单独回收,即使是在国际上先进的垃圾回收系统 中也是极其困难的;②作为生物可降解塑料主要成分的多聚乳酸类材料实质上在常温下很 难分解,在正常储存和使用过程中性能非常稳定,在自然环境中常温分解仍需要很长时间, 只有在一定的湿度并保证与特定(如堆肥等条件下)的微生物接触时才可分解。因此,在 某种意义上说仍然没有完全解决污染问题;③农膜等农用生物可降解塑料在当年或当茬作 物使用后不能立即分解,导致在下茬作物播种、育苗、耕作时严重影响农机具的使用和后续 的生产;④目前的各种可降解塑料的成分中或多或少的存在一些难降解成分;⑤生物可降 解塑料对于环境中的微生物生态系的影响以及是否会二次污染仍不清楚。国外研究结果显 示微生物是解决生物塑料降解的关键因素之一。 从微生物中提取的酶降解PLA或PBS的研究文献或专利国外已有报道,而且报道 微生物是将PLA或PBS作为唯一碳源利用。但到目前为止,真菌、尤其是Bionectria属真 菌菌株降解PBS以及利用其他碳源产生降解酶降解PBS、以及将微生物菌株或发酵液直接 施加到土壤中降解PBS农用膜等废弃物的报道国内外未见。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是为了解决生物可降解塑料PBS在自然条件下难以短时间内降解的问题而提供一株能够有效降解生物塑料(尤其是聚丁二酸丁二醇酯(PBS))的 Bionectria属真菌菌株。 本专利技术的目的之二是上述真菌菌株用于降解生物塑料(尤其是聚丁二酸丁二醇 酯)方面的用途。 本专利技术上述目的是通过以下技术方案来实现的 本专利技术的一株能够有效降解生物塑料的真菌菌株淡色生赤壳菌(Bionectria ochroleuca BFM-X1),其微生物保藏号是:CGMCCNO. 3470 ;分类命名是:Bionectria ochroleuca ;保藏时间2009年12月10日;保藏地址北京市朝阳区北辰西路,中国科学院 微生物研究所;保藏单位中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)。 本专利技术真菌菌株的形态特征在PDA培养基上菌落初期亮象牙色,菌丝稀薄,紧 贴于培养基上,培养后期菌落在培养基背面颜色由培养初期的色变为油菜黄,逐渐变为交 通黄,最终变为金雀花黄(参照RALK7国际标准色卡),在2『C下培养3天即有分生孢子 产生。分生孢子梗细长直立一般约20-30 m,顶端轮生分生孢子小梗,分生孢子顶生聚集 成团,外壁较光滑无隔,椭圆形至近腊肠形,壁薄,无色,大小4. 2-7. 3X2. 3-4. 0 y m,平均 5. 35X2. 60iim。 本专利技术菌株Bionectria ochroleuca BFM-X1的分离筛选方法取新鲜森林土壤 10g于盛有100ml无菌水的烧杯中,将烧杯放在磁力搅拌器上搅拌10min后静置lOmin,将 悬浮液用10倍梯度稀释法依次稀释得到10—5,吸取0. 2ml上述10—5 土壤稀释液于加有氯霉 素的含PBS乳剂的无机盐培养基(成分下述)平板上,用玻璃刮铲涂抹均匀后放到温箱中 2『C恒温培养。2-3天后出现真菌菌落,同时一些菌落周围出现透明圈。培养72h后,选择 透明圈在2cm以上的菌落并纯化于新的PDA平板上,待菌落长到直径2cm时挑取菌丝块2mm 左右接种于含PBS乳剂的无机盐平板培养基的中央,并以其为中心对称放入灭菌处理过的 同等大小的PBS薄膜4片(20mmX20mm),相互间隔为2mm。将处理皿置于温箱恒温暗培养 10d后,发现没有降解功能的菌株的菌丝不能扩展生长到PBS膜表面,而具有降解功能的菌 株能从接种点扩展到膜表面,菌丝生长繁茂。此时,菌丝下面的PBS膜片已降解或只剩降解 末期残片。 本专利技术菌株Bionectria ochroleuca BFM-X1的筛选及降解特性测定采用的培养 基如下 筛选培养基成分0. Olg硫酸亚铁(单独灭菌)、0. 5g氯化钾、2g硝酸钠、lg磷酸 氢二钾、0. 5g硫酸镁、0. 0005g硫酸锰、氯霉素0. 05g、琼脂15g和定量的PBS乳剂,去离子水 调节总体积为lOOOml。灭菌后冷却倒平板待用。 发酵培养基不加琼脂和氯霉素,其余成份同上。 碳源测定时用1%葡萄糖(W/V)、1X大豆油(V/V)、或1%甘油(V/V)等分别取代 固体或液体培养基中的PBS乳剂。 在往复式摇床(120rpm)上,发酵培养基瓶装量均为250ml/500ml三角瓶,接种量 为5%,28下恒温发酵培养1周。 本专利技术的属于真菌的菌株Bionectria ochroleuca BFM-X1的培养特性 (1)培养温度5°C -37,最适温度范围25°C _35°C ; (2)培养pH值4-11。但直径生长,气生菌丝,产孢量等的最佳pH各有不同。4 (3)该菌株在MEA培养基上气生菌丝不发达,菌丝纤细、具有一定的透明质感、紧 紧贴附于培养基上,菌丝颜色与培养基底色相似呈浅栗肉色,背面色素不明显。在YES培养 基上气生菌丝粗短、厚实、紧密,乳白色又泛着淡淡的红,类似奶酪,有从中心向四周辐射状 皱纹;底部色素由外而内是米黄色向土褐色渐深,凸显的褶纹似菊花花序。在CYA培养基上 气生菌丝介于MEA和YES之间,菌丝交织呈现绒絮状,但紧实贴附于培养基上呈米黄色,也 有从中心向四周辐射状皱纹,背面色素为淡淡的橙红色。 同时提取本专利技术菌株的rDNA并测定ITS(包括5.8S)区域的基因序列(真菌通用 引物ITS1 5' -TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3'禾P ITS4 5' -TCCTCCGCTTATTGATATGC-3,),该菌 株IT本文档来自技高网
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【技术保护点】
一株降解生物塑料的真菌菌株(Bionectriaochroleuca),其微生物保藏号是:CGMCC NO.3470。

【技术特征摘要】
一株降解生物塑料的真菌菌株(Bionectriaochroleuca),其微生物保藏号是CGMCC NO.3470。2. 权利要求1所述的真菌菌株的突变体、变异体或其衍生物。3. 按照权利要求2所述的真菌菌株的突变体、变异体或其衍生物,其特征在于其所利 用的碳源物质选自大豆油,甘油,葡萄糖或生物塑料聚丁二酸丁二醇酯;所利用的碳源浓度 范围为lwt% 10wt%。4. 由权利要求1所述真菌菌株得到的菌株培养物或发酵培养液。5. 由权利要求2或3所述真菌菌株的突变体、变异体或其衍生物得到的菌株培养物或 发酵培养液。6. 权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁英梅田呈明孙琪陆英梅雪立
申请(专利权)人:北京林业大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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