一种专性降解端羟基聚丁二烯的假单胞菌制造技术

本发明专利技术公开一种专性降解端羟基聚丁二烯的假单胞菌，属于生物降解技术领域。本发明专利技术所述的假单胞菌为假单胞菌HM6，该菌于2022年01月04日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CGMCC NO.24201。假单胞菌HM6能以端羟基聚丁二烯为唯一碳源，实现重均分子量约20000g/mol的大分子端羟基聚丁二烯的降解，产生分子量为1500g/mol左右的单分布醛类小分子化合物，该类小分子化合物可通过生化处理等方式进一步降解，从而最终能够实现端羟基聚丁二烯的完全矿化。够实现端羟基聚丁二烯的完全矿化。够实现端羟基聚丁二烯的完全矿化。

【技术实现步骤摘要】
一种专性降解端羟基聚丁二烯的假单胞菌


[0001]本专利技术属于生物降解
，具体涉及一种专性降解端羟基聚丁二烯的假单胞菌。

技术介绍

[0002]端羟基聚丁二烯(HTPB)又称之为液体橡胶，因其具有优异的力学性能，可在加工过程中与各种添加剂通过交联固化反应形成多组分三维网状弹性材料，目前已广泛应用于固体火箭推进剂的粘合剂。然而，随着我国武器弹药及航天技术的快速发展，固体弹药连同弹体的更新换代产生了大量的HTPB推进剂废料。废弃HTPB推进剂的传统处理方法包括焚烧、热解和化学法，但以上方法对环境均造成不同程度的污染。微生物降解法成本低廉，绿色环保，不会产生二次污染，是处理废弃HTPB推进剂的有效方法。然而，HTPB属高聚物，目前缺乏HTPB专性降解菌，使得HTPB在自然环境中降解非常缓慢。HTPB的分子结构式如下所示：
[0003]
技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种假单胞菌HM6，该菌于2021年12月27日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CGMCC NO.24201。
[0005]上述假单胞菌HM6能以端羟基聚丁二烯为唯一碳源，实现重均分子量约20000g/mol的大分子端羟基聚丁二烯的降解，产生分子量为1500g/mol左右的单分布醛类小分子化合物，该类小分子化合物可通过生化处理(例如活性污泥法、生物膜法)等方式进一步降解，从而最终能够实现端羟基聚丁二烯的完全矿化。
[0006]本专利技术提供了上述假单胞菌HM6的应用，是将所述假单胞菌HM6用于端羟基聚丁二烯的降解。
[0007]本专利技术提供了一种用于降解端羟基聚丁二烯的产品，该产品包含上述假单胞菌HM6。该产品还可包含用于维持假单胞菌HM6生长繁殖的营养物质，以及其它可用于降解端羟基聚丁二烯的组分或菌种。
[0008]本专利技术提供了一种端羟基聚丁二烯的降解方法，如下所示：
[0009]将端羟基聚丁二烯与无机盐培养基混合，灭菌处理，制备成端羟基聚丁二烯
‑
无机盐液体培养基，然后将上述假单胞菌HM6接种于端羟基聚丁二烯
‑
无机盐液体培养基中，在合适的培养条件下进行培养，即可实现端羟基聚丁二烯的降解。
[0010]在上述降解方法中，无机盐培养基的配方为：KH2PO
4 0.5份，K2HPO4.3H2O 0.655份， NaCl 1份，NH4NO
3 1份，FeSO4.7H2O 0.02份，MgSO4.7H2O 0.2份，CaCl
2 0.01份，调节pH 为7。在应用过程中，如扩大无机盐培养基的使用量，可依据上述配方将各组分的用量按相应的
比例扩大即可。
[0011]在上述降解方法中，端羟基聚丁二烯在端羟基聚丁二烯
‑
无机盐液体培养基中的含量为 500mg/L。
[0012]在上述降解方法中，假单胞菌HM6接种量为端羟基聚丁二烯
‑
无机盐液体培养基体积的 4％。
[0013]在上述降解方法中，培养条件为：35℃、150rpm振荡培养。
[0014]本专利技术的有益效果：
[0015]本专利技术通过筛选获得了一种假单胞菌HM6，该菌种能以端羟基聚丁二烯为唯一碳源，实现重均分子量约20000g/mol的大分子端羟基聚丁二烯的降解，产生分子量为1500g/mol左右的单分布醛类小分子化合物，该类小分子化合物可通过常规的生化处理等方式进一步降解，从而最终能够实现端羟基聚丁二烯的完全矿化。整个降解过程成本低廉，绿色环保，不会产生二次污染。
附图说明
[0016]图1为HM6菌株的菌落照片；
[0017]图2为HM6菌株的显微镜照片；
[0018]图3为HM6菌株基于16S rDNA序列的系统发育树；
[0019]图4为降解过程中HTPB降解率变化；
[0020]图5为HTPB原样及其降解产物的红外光谱图，其中，上方图为HTPB原样的红外光谱，下方图为降解产物的红外光谱；
[0021]图6为HTPB原样及其降解产物的核磁共振氢谱图，其中，上方图为HTPB原样的核磁共振氢谱，下方图为降解产物的核磁共振氢谱；
[0022]图7为希夫试验结果图。
具体实施方式
[0023]在本专利技术中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。下面结合具体实施例，并参照数据进一步详细的描述本专利技术。以下实施例只是为了举例说明本专利技术，而非以任何方式限制本专利技术的范围。
[0024]1、菌种筛选与鉴定
[0025](1)筛选
[0026]在锥形瓶中加入100mg HTPB液体胶，并加入150mL无机盐培养基(KH2PO
4 0.5g， K2HPO4.3H2O 0.655g，NaCl 1g，NH4NO
3 1g，FeSO4.7H2O 0.02g，MgSO4.7H2O 0.2g，CaCl
2 0.01g，调节pH为7)，制得HTPB
‑
无机盐液体培养基。取10mL某石油化工厂好氧活性污泥(MLSS： 3500
‑
4000mg/L)于锥形瓶，于35℃，140rpm培养7天。采用定量转接(体积比4％)的方法依次将富集培养液转接至新鲜HTPB
‑
无机盐培养基中，连续转接5次以进一步富集降解菌。向HTPB
‑
无机盐液体培养基中加入10％琼脂，121℃灭菌20min，制得HTPB
‑
无机盐固体培养基。富集所得培养液梯度稀释后，取稀释梯度为10
‑4、10
‑5的培养液10μL均匀涂布于HTPB
‑ꢀ
无机盐固体培养基中，待长出菌落后，获得一种能够以HTPB为唯一碳源和能源生长的菌株，命名为HM6。
[0027](2)鉴定
[0028]HM6菌株的菌落照片如图1所示，菌落在固体平板上为圆形，呈乳白色，半透明，表面光滑、有光泽，且易于挑取。通过透射电子显微镜对HM6菌株进行更详细的观察，观察结果如图2所示，菌株呈短棒状，有鞭毛，菌体大小约1.2μm。HM6菌株的系统发育树如图3所示，菌株与假单胞菌(Pseudomonas strain HL22
‑
2)同源性最高，推断HM6菌株为假单胞菌，因此命名为Pseudomonas sp.HM6。该菌株于2021年12月27日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CGMCC NO.24201。
[0029]2、HTPB降解试验
[0030]配置HTPB
‑
无机盐液体培养基，HTPB含量为500mg/L，121℃高压蒸汽灭菌20min。菌株HM6用LB培养基活化，经等体积无菌水洗涤后按照4％(v/v)接种量接入HTPB
‑
无机盐液体培养基，以HTPB为唯一碳源，于35℃、150rpm空气浴恒温振荡器中培养。分别于培养第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种假单胞菌HM6，其特征在于，所述假单胞菌HM6于2022年01月04日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC NO.24201。2.权利要求1所述假单胞菌HM6在降解端羟基聚丁二烯中的应用。3.一种用于降解端羟基聚丁二烯的产品，其特征在于，所述产品包含权利要求1所述的假单胞菌HM6。4.一种端羟基聚丁二烯的降解方法，其特征在于，步骤如下：将端羟基聚丁二烯与无机盐培养基混合，灭菌处理，制备成端羟基聚丁二烯
‑
无机盐液体培养基，然后将权利要求1所述的假单胞菌HM6接种于端羟基聚丁二烯
‑
无机盐液体培养基中，在合适的培养条件下进行培养，即可实现端羟基聚丁二烯的降解。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖盟，吴世曦，桂恒，许建初，葛志强，张天福，宋红兵，
申请(专利权)人：湖北航天化学技术研究所中国科学院昆明植物研究所，
类型：发明
国别省市：