[發明專利]一株短芽孢桿菌及其在降解聚氨酯中應用

有效

• 申請號: 202011442856.6
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112553108B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 董維亮;何潔;姜岷;周杰;許斌;徐安明
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A62D3/02;A62D101/26;A62D101/28;C12R1/01
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 肖明芳

本發明屬于生物處理技術領域，具體公開了一株短芽孢桿菌及其在降解聚氨酯中應用。所述的株短芽孢桿菌，其分類命名為短芽孢桿菌(Brevibacillus sp.)，菌株名為P10，已保藏于中國典型培養物保藏中心，菌株保藏編號為CCTCC NO：M 2020626，保藏日期為2020年10月23日。本發明所提供的降解菌株不僅能夠降解PU模擬物Impranil DLN，而且表現出良好的聚氨酯真實塑料薄膜降解能力。這是很多已知的能夠降解Impranil DLN菌株所不具備。另外，菌株P10所涉及到實驗耗材價格低廉，實驗技術綠色高效，將為聚氨酯生物降解生物技術工藝的發展帶來更高的效益。

技術領域

本發明屬于生物處理技術領域，具體涉及一株短芽孢桿菌及其在降解聚氨酯中應用。

背景技術

塑料在我們的現代社會中大量使用，幾十年來全球生產率不斷提高。2015年，聚氨酯約為350萬噸，是歐洲第五大需求最大的合成聚合物。聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯，英文名為Polyurethane，可被縮寫為PU。用于合成聚氨酯的常見前體是多異氰酸酯和多元醇以及諸如催化劑、交聯劑和擴鏈劑等添加劑。盡管與多異氰酸酯形成氨基甲酸酯鍵，但多元醇還包含醚鍵或酯鍵，從而分別生成聚醚型或聚酯型聚氨酯。通過改變多元醇和異氰酸酯的類型和比例，可以產出各種性質PUs。因此，聚氨酯的用途是多方面的，主要作為絕緣材料應用于醫藥、汽車等工業領域。

由于PU在自然條件下難以降解，目前的化學降解和物理焚燒等回收處理方法存在緩慢、有限和破壞生態環境等問題，因此利用微生物降解聚氨酯廢物作為一種綠色高效的決解方法成為當下熱點。

而大部分PU產品具有高度疏水性，不利于微生物附著利用。Impranil DLN是一種商業的水性聚酯型聚氨酯分散體，呈乳白色液體狀，可作為結構模擬物來篩選PU塑料的降解菌。雖然報道過了一些對DLN有降解能力的真菌和細菌，如Cladosporium sp.、Aspergillus sp.和Penicillium sp.，但能降解真實PU塑料的具體菌株種類較少，PU塑料降解微生物還處于挖掘階段。因此，我們結合PU模擬物及真實聚氨酯塑料為底物，去研究Impranil DLN降解菌株對其的降解效果，并采用質量損失、酯酶活性、傅立葉變換紅外光譜和掃描電子顯微鏡等檢測法方法，為聚氨酯塑料降解菌的生物作用提供證據。本研究篩選得到的降解菌株將使聚氨酯生物降解的生物技術工藝的發展更有價值。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一株短芽孢桿菌。

本發明還要解決的技術問題是提供上述短芽孢桿菌在降解聚氨酯中應用。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一株短芽孢桿菌，其分類命名為短芽孢桿菌 (Brevibacillus sp.)，菌株名為P10，已保藏于中國典型培養物保藏中心，中國武漢武漢大學，菌株保藏編號為CCTCC NO：M 2020626，保藏日期為2020年10月23日，其屬于嚴格好氧的短芽孢桿屬。

其中，所述的短芽孢桿菌(Brevibacillus sp.)P10是從南通海綿制造廠附近的土壤中分離，并在含Impranil DLN(1％)的選擇性MSM瓊脂平板上篩選，純化和培育出來，經形態學和分子生物學得到，確定該菌株為短芽孢桿菌屬，與Brevibacillus formosus (NR_040979.1)同源性99.43％；所述的短芽孢桿菌(Brevibacillus sp.)P10的主要形態學特征如圖1所示：菌落平坦呈乳白色的橢圓形，表面濕潤光滑，邊緣整齊，不透明。在含ImpranilDLN(1％)的選擇性MSM瓊脂平板上能形成透明的降解圈；所述的短芽孢桿菌(Brevibacillus sp.)P10的16S rRNA序列如序列表SEQ ID No.1所示，將菌株 P10的16SrRNA序列同GenBank數據庫中的16S rRNA序列進行相似性比較，并采用 BioEdit和MEGA軟件進行系統進化樹的構建(圖2)。