一株聚乙烯降解菌的筛选及其降解特性研究

摘要：

为解决聚乙烯塑料在自然环境中难降解的问题,从土壤中分离出一株降解菌用于聚乙烯塑料生物降解研究.经筛选纯化,对该菌进行生理生化实验、16SrDNA序列分析和系统发育进化树构建;将菌株接种于以不同相对分子质量聚乙烯粉末(相对分子质量分别为2000、5000、100000)和膜片(相对分子质量>400000)为唯一碳源的基础液体培养基中,于30℃、180 rpm下培养;采用分光光度法每隔24 h测定菌体生长浓度、总蛋白含量、还原糖含量以及pH值;培养14 d,采用ABTS法和愈创木酚法测定漆酶和锰过氧化物酶酶活力;培养60 d,称量聚乙烯残留物质量,于扫描电子显微镜下观察膜片表观,对膜片力学性能变化进行测定.鉴定结果表明,该菌为放线菌属的东方拟无枝酸菌(Amycolatopsis orientalis);菌生长浓度随聚乙烯相对分子质量的增大而减小;胞外蛋白质量浓度为(27.625±0.400)~(0.958±0.180)μg·mL-1;还原糖质量浓度为(15.664±1.764)~(2.660±0.000)μg·mL-1;pH值显著下降;漆酶和锰过氧化物酶酶活力酶活力分别为3500~3000 U·L-1和2600~2000 U·L-1;聚乙烯失重率为(35.81%±0.39%)~(5.57%±0.22%);电镜观察发现膜片表面出现大量降解孔洞和大面积菌体附着;膜片力学性能显著下降;亲水性增大,表面能增大.证明东方拟无枝酸菌能够直接作用于普通聚乙烯塑料表面,是一株高效的降解菌株.推测该菌通过分泌胞外酶氧化聚乙烯长烃链,降低聚乙烯表面能,且在降解过程中产生酸性物质,长烃链最终转化成小分子物质;在菌株降解聚乙烯中起直接作用的酶为漆酶和锰过氧化物酶.

关键词：聚乙烯塑料、东方拟无枝酸菌、生物降解、漆酶、锰过氧化物酶

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分类号：X172(环境生物学)

资助基金：国家级大学生创新创业训练计划项目201610636017;四川省生物质改性材料工程技术研究中心课题11ZXBK03

在线出版日期：2017-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：681-686