聚乳酸材料在不同土壤环境中生物降解的菌群结构分析

摘要：

[目的]评价聚乳酸(Polylactic acid,PLA)材料在不同土壤环境中自然降解的效果,通过对3种不同土壤菌群结构的分析,找到能够对聚乳酸材料有降解作用的优势菌群.[方法]通过扫描电镜、断裂拉伸强度和CO2释放量测定来评价3种土壤对PLA材料的降解效果,并运用高通量测序技术,对3种土壤细菌群落进行基因组测序分析,检测3个样本细菌群落的差异性.[结果]PLA材料在沼泽地、芒果林地和稻田中的生物降解率分别为13.7％、10.6％和4.5％.3种土壤的样品分别获得11 110、11 236和8 848个OTU,共涉及细菌域的9个主要门和16个主要科.其中沼泽地土壤的微生物群落丰富度和多样性最高,稻田土壤最低.[结论]结合土壤的降解效果,土壤中生物群落丰富度和多样性越高,对PLA材料的降解作用越好.同时变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是降解聚乳酸材料的优势菌群.在科水平上,黄杆菌科(Flavobacteriaceae)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)和噬纤维菌科(Cytophagaceae)的微生物对聚乳酸材料的降解最有潜力.这一研究成果为能有效降解聚乳酸材料的微生物资源的开发提供了理论依据.

关键词：聚乳酸(PLA)、生物降解、细菌群落、高通量测序

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分类号：R31;X13

资助基金：Joint Funds of the National Natural Science Foundation of ChinaU1301231;Natural Science Foundation of Guangdong Province No.2013B090600028国家自然科学基金联合基金项目U1301231;广东自然科学基金项目2013B090600028

在线出版日期：2017-11-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2321-2329