[发明专利]芽孢杆菌胞外漆酶降解聚乙烯的方法

摘要

本发明属于微生物发酵和生物降解技术领域，具体是提供了一种利用芽孢杆菌胞外漆酶降解聚乙烯的方法。本发明采用芽孢杆菌YP1(CGMCC6318，Bacillus sp.YP1)与含铜离子的发酵培养基混合发酵，通过低温离心、硫酸铵沉淀和冷冻干燥相结合的方法分离浓缩得漆酶，然后用所得酶处理聚乙烯薄膜。通过水接触角(WCA)、ATR‑FTIR和SEM的表征看出，聚乙烯薄膜经漆酶处理后接触角从98.1°降低到69.0°，变得相对亲水；表面出现了极性基团羰基C＝O；表面出现裂缝、凹槽等侵蚀现象，变得相对粗糙。证明芽孢杆菌YP1胞外漆酶具有氧化和降解聚乙烯的能力，为探索聚乙烯生物降解的酶处理方法提供了一定的研究基础。

主权项

芽孢杆菌胞外漆酶降解聚乙烯的方法，其特征是：向500mL的锥形瓶中装入含10μM Cu2+的发酵培养基200mL，灭菌后加入培养24h的种子液，接种浓度2×105CFU/mL；37℃、125r/min震荡培养6d；发酵完成后，将培养液分装入50mL离心管，在3500rpm、4℃下离心20min，收集上清弃去沉淀；向发酵液中缓慢加硫酸铵粉末至85％饱和度，4℃保温一夜；4000rpm、4℃离心40min，收集蛋白质沉淀，多次水重悬浮去除不溶性物质；透析脱盐后以丁香醛连氮测定漆酶活力，为43.4U/mL；所述漆酶的最适反应温度和pH分别为60℃和5.0；将聚乙烯薄膜裁成1.5cm×1.0cm和1.5cm×0.5cm大小，用1％SDS溶液浸泡30min，然后用蒸馏水彻底冲洗，自然干燥；向装有100mg聚乙烯小片的50mL锥形瓶中，加入10mL灭菌的100mM pH 7.0的磷酸盐缓冲液和0.1mL酶溶液；同样条件，未加酶溶液的作对照实验；37℃、125r/min，反应；4d后取样，用1％SDS溶液浸泡聚乙烯30min，用蒸馏水彻底冲洗，自然干燥后作表征；所述接种菌株为芽孢杆菌Bacillus sp.YP1，所述YP1编号为CGMCC6318；发酵产酶培养基组成为：葡萄糖20g/L，KH2PO4 0.7g/L，K2HPO4 0.7g/L，MgSO4·7H2O 0.7g/L，NaNO3 2.0g/L，NaCl 0.005g/L，FeSO4·7H2O 0.002g/L，ZnSO4·7H2O 0.002g/L，MnSO4·H2O 0.001g/L，CuSO4·5H2O 0～0.005g/L，pH自然；所述种子培养基为：牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，加去离子水至1L，pH7.4±0.2。