本申请公开了一种基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，包括微塑料颗粒的预处理；确定漆酶降解微塑料的最佳实验条件；将所述预处理后的微塑料与确定的所述最佳实验条件下的漆酶溶液按一定比例混合均匀，在恒温振荡器中进行降解实验，定期取样分析；将所述定期取样采集的反应悬浮液通过滤膜过滤，获得上清液和固体，所述上清液用于降解产物分析，所述固体用于物理化学特性表征分析；通过超高效液相色谱‑四极杆‑飞行时间质谱联用技术对样品进行分析。本申请实现了能够提供一种基于漆酶催化降解微塑料的定性定量分析方法，通过优化漆酶降解微塑料的实验条件，并结合高效的检测技术，能够准确定量分析降解过程中产生的化合物变化物。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及塑料污染的生物降解，尤其涉及一种基于漆酶催化降解微塑料的分析方法。
技术介绍
1、塑料污染问题已成为全球范围内对环境和生态系统构成的重大威胁。由于塑料通常具有化学惰性和极强的抗生物降解能力，大量塑料废弃物在环境中长期累积，给自然生态平衡带来了巨大挑战。目前，全球塑料年产量已超过3.8亿吨，至2015年，全球塑料生产总量已高达83亿吨。作为常见的热塑性塑料，pe广泛应用于一次性塑料袋、保鲜膜、农用地膜等领域；pet则主要用于泡沫塑料、一次性餐具、建筑保温材料和各种包装产品的生产；pla因其可生物降解性，在食品包装、农业薄膜、3d打印等领域也得到了广泛应用。然而，随着大量pe、pet和pla制品的生产与使用，这些塑料在自然环境中的长期积累对全球生态系统构成了严重威胁。
2、传统的塑料污染治理方法主要包括填埋、焚烧、热裂解和二次加工等手段，但这些方法存在诸多缺点，例如处理成本高、能耗大、易产生二次污染等，不利于可持续发展。在此背景下，生物降解作为一种绿色环保的解决方案，因其低能耗、无毒副产物等优势，显示出巨大的应用潜力。然而，现有针对pe、pet和pla塑料的生物酶降解技术仍然面临多重挑战，例如降解效率低、酶的专一性强，通常只能降解单一塑料成分，限制了其在复杂微塑料污染治理中的广泛应用。因此，开发一种能够高效降解多种塑料(如pe、pet和pla)的生物降解方法具有重要意义。这不仅能够提升塑料废弃物的生物降解效率，还为应对全球塑料污染提供了一条可持续发展的新途径。
技术实现思路</p>1、本申请实施例通过提供一种基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，解决了现有技术中缺乏对漆酶降解微塑料效率及其降解产物的定性定量分析方法，导致降解效率低，酶通过只能降解单一塑料成分，限制了其在复杂微塑料污染治理中的广泛应用的技术问题，实现了能够提供一种基于漆酶催化降解微塑料的定性定量分析方法，通过优化漆酶降解微塑料的实验条件，并结合高效的检测技术，能够准确定量分析降解过程中产生的化合物变化物，为进一步研究微塑料的生物降解机制提供关键数据支持。
2、本专利技术实施例提供了一种基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，包括微塑料颗粒的预处理；确定漆酶降解微塑料的最佳实验条件；将所述预处理后的微塑料与确定的所述最佳实验条件下的漆酶溶液按一定比例混合均匀，在恒温振荡器中进行降解实验，定期取样分析；将所述定期取样采集的反应悬浮液通过滤膜过滤，获得上清液和固体，所述上清液用于降解产物分析，所述固体用于物理化学特性表征分析；通过超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用技术(uplc-q-tof-ms)对样品进行分析，通过排除样品与空白峰强度比小于20的分子式，消除背景化合物的干扰。
3、在一种可能的实现方式中，所述微塑料颗粒的预处理包括经筛子筛分后得到实验所需粒径大小的多种微塑料粉末；用无水乙醇和去离子水对筛分后的所述多种微塑料粉末各洗三次，之后烘干用于降解实验。
4、在一种可能的实现方式中，所述确定漆酶降解微塑料的最佳实验条件包括对ph、温度和漆酶浓度三个关键参数进行优化，得出所述三个关键参数的最佳值为ph值为7、温度为40℃和漆酶浓度为1.5u/ml。
5、在一种可能的实现方式中，所述反应悬浮液通过滤膜过滤前需要通过离心进行初步的固液分离；所述滤膜过滤包括首先使用实验所需大小的ptfe滤膜对降解后的所述反应悬浮液进行过滤，以除去塑料颗粒，再使用vivaspin 20,3kda mwco聚醚砜膜去除溶液中的酶，以获得所述上清液，并用于所述降解产物分析；所述固体用sds溶液清洗三次后进行表征分析。
6、在一种可能的实现方式中，所述通过超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用技术(uplc-q-tof-ms)对样品进行分析前还包括使用waters oasis hlb plus固相萃取柱富集塑料的浸出物，采用5ml乙酸乙酯/甲醇按照1:1混合溶液洗脱，最后在氮气流下将提取物浓缩至1ml进行uplc-q-tof-ms分析。
7、在一种可能的实现方式中，还包括使用compound discoverer 2.0软件对hplc-qtof-ms数据进行峰值检测与校准，获得具有以下设置的峰面积列表：信噪比(s/n)阈值为6，质量公差为5ppm，最大保留时间偏移为0.5分钟，最小峰值强度为1×106。将评分大于70的分子式视为初步鉴定的化学物质，并在chemspider数据库中对精确质量匹配的化合物进行搜索，结合已有研究或开放的质谱数据库进行离子碎片比对，得到最终产物。
8、本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
9、本专利技术实施例提供了一种基于漆酶催化降解微塑料的定性定量分析方法，通过优化漆酶降解微塑料的实验条件，并结合高效的检测技术，能够准确定量分析降解过程中产生的化合物变化物，为进一步研究微塑料的生物降解机制提供关键数据支持。
10、本专利技术实施例操作简单、合理，是一种简便、快速的分析方法。
11、本专利技术实施例提出了一种除水解之外的新的pet降解机制，即通过氧化作用加速微塑料的降解。
12、本专利技术实施例为塑料污染控制提供了一条潜在的新途径，为解决与我们生活息息相关的微塑料对环境和生物安全的问题，提供了一种合理有效的手段。
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【技术保护点】
1.一种基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，其特征在于，所述微塑料颗粒的预处理包括
3.根据权利要求1所述的基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，其特征在于，所述确定漆酶降解微塑料的最佳实验条件包括
4.根据权利要求1所述的基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，其特征在于，所述反应悬浮液通过滤膜过滤前需要通过离心进行初步的固液分离；
5.根据权利要求1所述的基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，其特征在于，所述通过超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用技术(UPLC-Q-TOF-MS)对样品进行分析前还包括
6.根据权利要求1所述的基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，其特征在于，还包括使用Compound Discoverer 2.0软件对HPLC-Q-TOF-MS数据进行峰值检测与校准，获得具有以下设置的峰面积列表：信噪比(S/N)阈值为6，质量公差为5ppm，最大保留时间偏移为0.5分钟，最小峰值强度为1×106；将评分大于70的分子式视为初步鉴定的化学物质，并在ChemSpider数据库中对精确质量匹配的化合物进行搜索，结合已有研究或开放的质谱数据库进行离子碎片比对，得到最终产物。
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【技术特征摘要】
1.一种基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，其特征在于，所述微塑料颗粒的预处理包括
3.根据权利要求1所述的基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，其特征在于，所述确定漆酶降解微塑料的最佳实验条件包括
4.根据权利要求1所述的基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，其特征在于，所述反应悬浮液通过滤膜过滤前需要通过离心进行初步的固液分离；
5.根据权利要求1所述的基于漆酶催化降解微塑料的分析方法，其特征在于，所述通过超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭学涛，丁蕊，丁玲，梁旭军，仇欣然，张斌，单晓玲，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：
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