一株可降解聚氨酯塑料的枝孢霉及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一株可降解聚氨酯塑料的枝孢霉及其应用。一株可降解聚氨酯塑料的枝孢霉L

【技术实现步骤摘要】
一株可降解聚氨酯塑料的枝孢霉及其应用


[0001]本专利技术属于应用微生物学领域，涉及一株枝孢霉及其在降解聚氨酯塑料中的应用。

技术介绍

[0002]塑料是一种由合成或半合成的化合物聚合而成的化学材料，其可塑性强，可被制造成各种具有不同优异理化性质的材料，因此，塑料在人类的生产生活中得到了广泛应用。从20世纪50年代塑料专利技术至今，人类约生产了90亿吨塑料，塑料制品在给人类带来巨大便利的同时，废弃在环境中的塑料不断积累，对自然生态和人类社会造成了巨大的危害。聚氨酯(PU)是一种由多异氰酸酯和多元醇聚合而成的聚合物，其中多异氰酸酯构成聚氨酯的硬链段，赋予聚氨酯材料硬度和刚性；多元醇构成聚氨酯的软链段，赋予聚氨酯材料弹性。调整合成聚氨酯的多异氰酸酯和多元醇的种类和比例能制造出具有多样物理化学性质的聚氨酯材料，因此，聚氨酯在人类社会中得到了大量的应用。如家电领域中沙发、床垫使用的聚氨酯泡沫、建筑工程使用的建筑泡沫、铺设塑胶跑道使用的塑胶、医学领域中的人造皮肤等。
[0003]聚氨酯类塑料在带来便利的同时，不合理处理也造成日益严重的环境污染和资源浪费等问题，合理的处理方法至关重要，其中利用微生物的手段实现塑料解聚是较为绿色温和的有效途径。聚氨酯中高聚合度长链含有的氨基甲酸酯键是聚氨酯类塑料得以生物解聚的关键基团。然而，真实的聚氨酯合成塑料结构的高度复杂性和疏水性使得废弃的聚氨酯塑料在自然条件下较长时间内难以降解，直接导致高效的聚氨酯降解性微生物筛选较为困难。近年来，随着国内外对于塑料生物降解的重视，多个PU降解性微生物已被报道，主要包括曲霉Aspergillusflavus(202010879237.7)、枝孢霉Cladosporiumsp.P7(202011412031.X)、酵母菌(CN202210403010.4)等真菌以及芽孢杆菌Brevibacillussp.P10(202011442856.6)等细菌。目前，PU塑料生物降解还处于资源积累阶段，高效降解性微生物资源较少。因此，进一步挖掘PU类塑料降解性微生物，为实现废弃塑料的生物降解与资源化利用提供资源具有重要的研究意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一株枝孢霉菌Cladosporiumsp.L
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5及其在PU类塑料生物降解中的应用。
[0005]一株可降解聚氨酯泡沫的真菌L
‑
5，分类命名为枝孢霉(Cladosporiumsp.)，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏地址为中国广州，广东省科学院微生物研究所，保藏日期为2022年9月16日，其保藏号为GDMCCNo：62786。
[0006]本专利技术所述的枝孢霉菌L
‑
5是以垃圾填埋场采集的样品为材料，通过添加1％ImpranilDLN的无机盐培养基进行富集培养，利用稀释涂布培养和观察水解透明圈获取纯培养物。通过菌株ITS、actA序列比对分析，将L
‑
5鉴定为枝孢霉属Cladosporiumsp.，所述
ITS、actA序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示。
[0007]本专利技术所述的枝孢霉菌L
‑
5的培养物、菌株菌液、菌株发酵培养液或发酵培养液的过滤液。
[0008]本专利技术所述的枝孢霉菌L
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5为活性成分的生物菌剂。
[0009]本专利技术所述的枝孢霉菌L
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5及其培养物、菌株菌液、菌株发酵培养液或发酵培养液的过滤液在聚酯类塑料生物降解中的应用，其中所述的塑料底物包括ImpranilDLN以及真实的聚氨酯塑料。
[0010]其中，所述的ImpranilDLN和聚氨酯泡沫塑料的使用浓度分别为2g/L和5.7g/L，降解条件为：无机盐培养基，接种10％孢子浓度为1
×
106的种子液，30℃，180rpm。其中ImpranilDLN26h的降解效率为22.89％，聚氨酯泡沫塑料60d的降解效率为48.12％。
[0011]有益效果
[0012]本专利技术采用含有2g/LImpranilDLN无机盐固体培养基成功地从垃圾填埋场土壤中筛选到一株具有聚氨酯降解能力的菌株L
‑
5，将菌株的ITS序列在NCBI中比对，结果显示与枝孢菌属(Cladosporiumsp.)同源性最高，因此被鉴定为Cladosporiumsp.。本专利技术所采用的菌株在生长过程中，能够降解水性聚氨酯ImpranilDLN，在2g/LImpranilDLN无机盐固体培养皿上产生透明圈。此外，该菌株对聚氨酯泡沫具有较高的降解效果。基于聚氨酯泡沫的减重实验及其聚氨酯材料的性质表征，表明本专利技术所涉及的Cladosporiumsp.L
‑
5在废弃聚氨酯塑料生物降解方面具有较大的应用潜力。
附图说明
[0013]图1菌株L
‑
5纯化流程
[0014]图2菌株L
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5的形态学观察及ITS、actA序列系统进化树
[0015]A：菌株L
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5的形态学特征；B：基于ITSrDNA的序列系统进化树；C：基于actA序列的系统进化树
[0016]图3菌株降解ImpranilDLN性质的测定
[0017]图4菌株对聚氨酯泡沫的降解能力测定
[0018]a：菌株L
‑
5在15天和50天内对聚氨酯泡沫的减重率；b：聚氨酯泡沫的SEM图像；c：聚氨酯泡沫的接触角分析
[0019]生物材料保藏信息
[0020]枝孢霉菌(Cladosporiumsp.L
‑
5)，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏地址为中国广州，广东省科学院微生物研究所，保藏日期为2022年9月16日，其保藏号为GDMCCNo：62786。
具体实施方式
[0021]实施例1.菌株的分离纯化
[0022]1.1样品采集及保藏
[0023]从安徽宣城等地采集土壤样品封存在密闭的塑封袋，于
‑
20℃保存。
[0024]1.2土壤微生物群落的富集
[0025]称取采集的填埋场环境样品1.5g样品，用灭菌后的剪刀剪碎废弃塑料样品，放入
100mL灭菌的无机盐培养基(0.7g
·
L
‑1K2HPO4,0.7g
·
L
‑1KH2PO4，0.7g
·
L
‑1MgSO4·
7H2O，0.005g
·
L
‑1NaCl，1.34g
·
L
‑1NH4Cl，0.002g
·
L
‑1FeSO4·
7H2O，0.002g
·
L
‑1ZnSO4·
7H2O，0.001g
·
L
‑1MnSO4·
H2O)，28℃，180rpm培养本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株枝孢霉Cladosporium sp.L
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5，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏地址为中国广州，广东省科学院微生物研究所，保藏日期为2022年9月16日，其保藏号为GDMCC No：62786。2.权利要求1所述的枝孢霉L
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5的培养物、菌株菌液、菌株发酵培养液或发酵培养液的过滤液。3.以权利要求1所述的枝孢霉L
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5为活性成分的生物菌剂。4.根据权利要求3所述的菌剂，其特征在于，制备菌剂使用的培养基为PDA培养基，或者无机盐培养基添加0.3％水性聚氨酯。5.权利要求1所述的枝孢霉L
‑
5在聚氨酯塑料生物降解中的应用。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔中利，江志通，李周坤，陈雪，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：