一种聚氯乙烯塑料降解菌及其应用

本发明属于微生物应用的，尤其涉及一种聚氯乙烯塑料降解菌及其应用。

背景技术：

1、随着化工产业的发展，塑料制品由于轻便、耐用、便宜和方便等，被广泛应用于各种包装材料等方面。聚氯乙烯(polyvinyl chloride，pvc)是由氯乙烯单体聚合而成的高分子材料，其阻燃性及化学稳定性好，环境降解能力差，是全球塑料污染较为严重的塑料之一，严重影响环境、动植物和人类安全，因此寻找高效、绿色的解决聚氯乙烯塑料污染问题的途径迫在眉睫。

2、目前应用较多的pvc塑料污染治理方法有：光降解塑料、裂解法降解和微生物降解。由于微生物种类多、分解代谢能力强，是生态环境中物质循环的重要推动者。所以，近年来微生物降解因其低成本、低能耗、对环境负面影响较小等的优点成为主流。微生物修复法可以弥补物理、化学修复技术的不足，利用pvc降解菌以pvc为碳源及能源的特性，达到消除污染、恢复生态平衡的目的，是一种绿色经济、富有前景的pvc降解技术。但是目前已发现的具有pvc降解功能的菌种资源较少，因此，筛选和制备pvc塑料降解菌具有非常大的应用前景。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚氯乙烯塑料降解菌及其应用，为解决聚氯乙烯塑料污染问题提供了新的菌种资源和技术手段。

2、本发明的第一个目的是提供一种具有聚氯乙烯降解功能的科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4，该菌株于2024年8月27日保藏于广东省微生物菌种保藏中心gdmcc，地址：广东省广州市越秀区先烈中路100号大院实验大楼5楼，邮编：510070，保藏编号为gdmccno:65062。

3、本申请所述的降解菌从水禽养殖场土壤中分离，命名为kosakoniapseudosacchari fr-4，能以无添加剂的pvc为唯一碳源生长并将其降解。通过失重称量法测定，发现该菌株可以使pvc的重量减轻；通过红外光谱检测到细菌使pvc膜表面产生了新的o-h和c＝c吸收峰；在电子显微镜下观察到该菌能够在pvc膜表面形成明显的凹槽和坑洞，造成“腐蚀坑”，表明菌体在pvc塑料表面大量聚集生长；该菌处理后的pvc膜水接触角减小，表明其亲水性增加。本申请从微生物水平和高分子材料两方面证明了细菌kosakonia pseudosacchari fr-4具有降解pvc的能力。

4、本发明的第二个目的是提供上述科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4在生物降解聚氯乙烯中的应用。

5、优选地，所述的聚氯乙烯塑料为聚氯乙烯塑料的颗粒、薄膜或者粉末。

6、优选地，所述的降解是以聚氯乙烯塑料为唯一碳源进行生长并定植在塑料表面，逐步对塑料进行降解。

7、本发明的第三个目的是提供所述的科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4在制备降解聚氯乙烯制剂中的应用。

8、在本发明一个具体实施例中，提供了一种制备上述降解聚氯乙烯制剂的方法，包括以下步骤：

9、(1)挑上述的科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4至lb平板培养基活化，制得一级种子液；

10、(2)随后将一级种子液扩大培养，将此菌种置于恒温摇床中培养24h，转速180rpm，培养温度28～37℃；

11、(3)随后将菌液与50％甘油水1：1混合均匀，保藏于-80℃，终获得菌种制剂。

12、本发明的第四个目的在于提供了一种降解聚氯乙烯的制剂，所述制剂的活性成分含有上述的科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4或其菌剂，也可包括其他辅料或载体。

13、本发明的第五个目的在于提供了上述制剂在生物降解聚氯乙烯中的应用。

14、优选地，所述聚氯乙烯为聚氯乙烯塑料颗粒、薄膜或者粉末。

15、本发明还提供了一种降解聚氯乙烯塑料的方法，所述方法包括培养上述科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4或上述制剂，然后将待降解的聚氯乙烯塑料与培养液或培养物接触。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、(1)本发明的科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4是分离来自于水禽养殖场土壤，通过以聚氯乙烯塑料为唯一碳源而生长，且经过菌株处理后，pvc塑料薄膜的失重率可达21.36％；并且通过电子显微镜、激光红外成像光谱和接触角等测试分析发现，降解后的聚氯乙烯塑料表面被氧化，出现了均匀的侵蚀和沟壑痕迹，且pvc表面的亲水基团增加，证明了科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4对pvc塑料具有一定的降解作用。

18、(2)本发明提供的科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4为原核生物，易于遗传操作，为在分子生物学水平揭示生物降解pvc的机理提供研究基础。

19、(3)本发明提供的科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4可通过培养进行大量生产，可用于制备聚氯乙烯降解制剂，生产成本低、环境友好、使用方便，为聚氯乙烯塑料的生物降解提供了新的资源，具有较好的应用前景。

技术特征：

1.一种聚氯乙烯降解菌，其特征在于，所述的降解菌为科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4，于2024年8月27日保藏于广东省微生物菌种保藏中心gdmcc，地址：广东省广州市越秀区先烈中路100号大院实验大楼5楼，保藏编号为gdmccno:65062。

2.权利要求1所述的科萨克氏菌kosakoniapseudosaccharifr-4在生物降解聚氯乙烯中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的聚氯乙烯为聚氯乙烯塑料的颗粒、薄膜或者粉末。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述的降解是以聚氯乙烯塑料为唯一碳源进行生长并定植在塑料表面，逐步对塑料进行降解。

5.权利要求1所述的科萨克氏菌kosakoniapseudosaccharifr-4在制备降解聚氯乙烯制剂中的应用。

6.一种降解聚氯乙烯的制剂，其特征在于，所述制剂的活性成分含有权利要求1所述的科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4或其菌剂。

7.权利要求6所述的制剂在生物降解聚氯乙烯中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述聚氯乙烯为聚氯乙烯塑料颗粒、薄膜或者粉末。

9.一种降解聚氯乙烯塑料的方法，其特征在于，所述方法包括培养权利要求1所述的科萨克氏菌kosakoniapseudosacchari fr-4或权利要求6所述的制剂，然后将待降解的聚氯乙烯塑料与培养液或培养物接触。

技术总结本发明属于微生物应用的技术领域，具体公开了一种聚氯乙烯塑料降解菌及其应用。所述的降解菌为科萨克氏菌Kosakoniapseudosacchari FR‑4，于2024年8月27日保藏于广东省微生物菌种保藏中心GDMCC，地址：广东省广州市越秀区先烈中路100号大院实验大楼5楼，保藏编号为GDMCC No:65062。本发明的科萨克氏菌Kosakoniapseudosacchari FR‑4是从水禽养殖场土壤中分离，通过以无添加剂的PVC为唯一碳源而生长，并且可以降解聚氯乙烯塑料。本发明提供的菌株为生物降解聚氯乙烯塑料提供了新的资源，具有较好的应用前景。技术研发人员：孙永学,李馥琳,曾紫茹,冯枫琳,吴怡孝,黄星汝受保护的技术使用者：华南农业大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14