聚乳酸降解菌的分离鉴定及其产酶和降解特性

作     者：贾昊 张敏 翁云宣 李成涛 JIA Hao;ZHANG Min;WENG Yunxuan;LI Chengtao

作者机构：陕西科技大学环境科学与工程学院陕西西安710021 北京工商大学塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室北京100048 

出 版 物：《精细化工》 (Fine Chemicals)

年 卷 期：2020年第37卷第3期

页      面：507-514页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 070305[理学-高分子化学与物理] 0703[理学-化学] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：陕西省重点研发计划项目(2018SF-375) 塑料卫生与安全质量评价技术北京市重点实验室(北京工商大学TQETJP2018004) 

主　　题：生物降解 聚乳酸 门多萨假单胞菌 蛋白酶 响应曲面法 生物工程 

摘      要：以山东潍坊使用聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯共混物(PLA/PBAT)地膜的土壤为样本,采用以聚乳酸(PLA)为惟一碳源的无机盐培养基筛选PLA降解菌。使用形态学观察、生理生化实验、16Sr RNA基因序列分析及构建系统发育树等方法鉴定降解菌。通过水解圈法确认产蛋白酶活性高的降解菌为研究对象,并采用福林酚法结合单因素及响应曲面法对外源营养源与产酶条件进行了优化。采用SEM、FTIR和XRD等方法分析了降解前后PLA的形貌和结构变化,研究了降解菌对PLA的降解情况。结果表明:从土壤中筛选获得了一株产蛋白酶的PLA降解菌(门多萨假单胞菌Pseudomonas mendocina);优化得到的最佳产酶条件为:在100 mL筛选培养基中,加入质量分数为2%的葡萄糖和质量分数为1%的胰蛋白胨作外源营养源,pH为7.4,接种量为1.4 mL,培养温度32℃。在此条件下,蛋白酶活性最高为32.15 U/mL,较未优化前提高约26倍;PLA降解菌产蛋白酶可催化降解PLA材料中的酯键,5 d内PLA降解率可达29.35%。