一株水杆菌及其在降解聚乙烯塑料中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一株水杆菌

【技术实现步骤摘要】
一株水杆菌及其在降解聚乙烯塑料中的应用


[0001]本专利技术涉及微生物领域，特别涉及一株水杆菌及其在降解聚乙烯塑料中的应用
。

技术介绍

[0002]塑料是人类物质世界不可或缺的一部分，随着塑料在生产生活中不断使用，导致环境中产生大量的塑料废弃物
。
由于塑料难以通过自然降解，导致塑料在环境中不断积累，塑料污染造成的“白色污染”等环境问题已成为世界性难题
。
当前，单纯的物理化学手段难以将塑料彻底去除，只能将现有的塑料污染物不断细小化形成微塑料
。
微塑料具有疏水性
、
尺寸小
、
比表面积大等特点，容易与其他水体污染物结合形成复合污染物，进而在自然界不断迁移，增加环境污染治理难度
。
生物降解是治理塑料污染物的潜在手段之一，微生物可以通过新陈代谢作用将塑料组分彻底矿化为
CO2，从而去除塑料废弃物在环境中的残留
。
目前市面上最为常见的聚乙烯
(PE)
塑料是相对难被降解的，因此剖析参与
PE
降解的功能微生物种群信息，探讨环境微生物直接参与
PE
降解过程的机理，对更好地开展塑料治理具有重大贡献，对世界范围内的塑料污染问题的去除具有重要的意义
。
[0003]利用高效微生物对难降解的
PE
微塑料这类合成聚合物进行生物降解逐渐受到人们的关注，微生物具有自然转化或积累各种化合物的能力，包括碳氢化合物
(
多环芳烃
)
，药物物质和金属，同时某些酶系统对塑料的生物降解也会导致聚合物断裂成形成分子量低
、
力学性能弱的聚合物，或进一步转化为酸
、
醇和酮等有机中间体
。
这些水溶性的裂解产物被微生物细胞吸收，在那里它们被代谢，有氧代谢后形成二氧化碳和水，而厌氧代谢的最终产物分别是二氧化碳
、
水和甲烷
。
这些微生物通过自身的新陈代谢作用可以在理论上实现
PE
的塑料降解，为此研究分析
PE
塑料降解的功能微生物能有效的彻底去除塑料污染物对环境的影响，保障环境生态健康安全
。
[0004]Aquabacterium
是杆状革兰氏阴性菌
。
它们最早于
1999
年从柏林的饮用水生物膜中被分离出来
。
然而至今暂未发现
Aquabacterium
菌株关于
PE
降解能力的报道
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一株水杆菌
Aquabacterium sp.A3
，采集自广东省广州市海鸥岛，已于
2023
年5月
26
日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为
GDMCC No:63469。
[0006]本专利技术的另一目的在于，提供上述水杆菌在降解聚乙烯塑料中的应用
。
[0007]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0008]一株水杆菌
(Aquabacterium)
，采集自广东省广州市海鸥岛，经人工富集培养
、
分离纯化得到，名称为
Aquabacterium sp.A3。
[0009]所述的水杆菌的保藏编号为保藏编号为
GDMCC No:63469
，已于
2023
年5月
26
日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏地址为广东省广州市先烈中路
100
号大院
59
号楼5楼广东省科学院微生物研究所
。
[0010]所述的水杆菌菌体为杆状，革兰氏阴性，其菌体大小为
0.5
～
0.6
×
3.2
～
3.6
μ
m。
[0011]所述的水杆菌的
16s rRNA
的核苷酸序列如
SEQ ID NO
：3所示
。
[0012]所述的水杆菌在降解聚乙烯塑料中的应用
。
[0013]所述的聚乙烯塑料包括水体及环境中的
PE
微塑料颗粒
。
[0014]一种高效塑料降解菌的筛选方法，包括如下步骤：
[0015]采集水样，将新鲜水样内添加一定量
PE
微塑料，置于
150rpm
的
30℃
摇床内培养
30
天后，经超声分离
PE
微塑料表面微生物群落得到微生物混合液
。
取混合液均匀涂布于固体
LB
培养基上，置于生化培养箱内
30℃
恒温培养，待菌落长出后挑选不同形态的菌落，采用平板划线法进行分离，连续多次分离纯化后得到单一菌落
。
经一代测序
、
验证实验后得到高效塑料降解菌
。
[0016]本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0017]本专利技术提供了一株水杆菌
(Aquabacterium)
菌株
Aquabacterium sp.A3
，利用气相色谱仪
(GC)
进行定量分析，发现本专利技术的菌株
Aquabacterium sp.A3
具有矿化
PE
的能力，能够将
PE
矿化成
CO2；利用傅里叶红外光谱
(FTIR
‑
ATR
模式
)
对塑料进行表面官能团分析，发现添加了本专利技术的菌株
Aquabacterium sp.A3
明显改变了
PE
微塑料表面的官能团的含量和数量，证明该菌具有高效矿化
PE
微塑料表面的能力，具有应用于地下水等环境中实现生物降解微塑料的潜能
。
附图说明
[0018]图1是
Aquabacterium sp.A3
菌株的扫描电镜图
。
[0019]图2是
Aquabacterium sp.A3
菌株的系统发育分析图
。
[0020]图3是实施例3中
Aquabacterium sp.A3
菌株将
PE
矿化为
CO2的趋势图
。
[0021]图4是实施例3中
Aquabacterium sp.A3
菌株矿化微塑料前后的微塑料红外光谱图
。
具体实施方式
[0022]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一株水杆菌，其特征在于：名称为
Aquabacterium sp.A3
，保藏编号为
GDMCC No:63469
，已于
2023
年5月
26
日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏地址为广东省广州市先烈中路
100
号大院
59
号楼5楼广东省科学院微生物研究所
。2.
根据权利要求1所述的水杆菌，其特征在于：所述的水杆菌的
16s rRNA
的核苷酸序列如
SEQ ID NO
：3所示
。3.
根据权利要求1所述的水杆菌，其特征在于：所述的水杆菌菌体为杆状，革兰氏阴性，其菌体大小为
0.5
～
0.6
×
3.2
～
3.6
μ
m。4.
权...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙蔚旻，孙晓旭，陈贞瑜，王淑妮，徐锐，刘华清，张苗苗，颜耕，
申请(专利权)人：广东省科学院生态环境与土壤研究所，
类型：发明
国别省市：