[发明专利]一种聚己内酯降解菌株及其选育方法

说明书

技术领域

本发明属于生物材料及其选育方法，具体涉及可降解PCL(聚己内酯)的菌株以及该菌株的选育方法。

背景技术

PCL(聚己内酯)作为一种新型的可生物降解高分子材料具有广泛的应用前景。具有很好的柔韧性和加工性，同时这种材料具有很好的生物相容性。这种特点，一方面使其具有形状记忆性，具有初始形状的制品，经形变固定后，通过加热等外部条件刺激手段的处理，又可使其恢复初始形状的现象。另一方面，该材料与淀粉等物质共混，可制得完全生物降解材料。目前，PCL作为一种新型的可生物降解高分子材料，在医学、药物、工业、农业等领域具有广泛的应用前景。国外均已有工业规模生产，在许多国家都建立了PCL的研发公司，如美国的U.C.C、Solvay公司，日本的タイセイ化学工业，意大利的Novamont公司等。而且近年来已经将许多的研究成果应用于实际中，如意大利Novamont公司研发的PCL生物降解塑料(Mater-Bi)一次性餐饮具，曾成功用于2000年澳大利亚悉尼奥运会上，用后其废弃物连同生物垃圾进行堆肥化处理，较好地解决了一次性餐饮具废弃物再资源化的问题，为实现绿色奥运贡献了力量；又如日本已在北海道、关东、九州等地区进行PCL生物降解地膜的覆盖试验；北美、欧洲、日本均在积极进行研究开发PCL用于渔业材料。基于PCL本身诸多的优点，进入20世纪90年代以来我国加大了对PCL的研发，并将PCL(聚己内酯)研究列入地方“九五”重点科技攻关计划。本项研究的目的是研究PCL降解菌株降解PCL的特性和降解规律，探讨PCL解聚酶的生化特性及其降解过程和酶作用的机理，为PCL的应用奠定理论和实践基础，从自然界中筛选出可降解PCL的菌株。

发明内容

本发明的目的是提供一种可降解PCL(聚己内酯)的菌株及其选育方法。

本发明从化工厂污水处理车间采集活性污泥，并以PCL作为唯一碳源筛选到具有PCL降解菌株。对该菌株进行紫外诱变处理，获得具有降解PCL能力的变异菌株YD0401-Ae。PCL可被本发明的菌株产生的PCL解聚酶水解而发生降解，产物为ε-羟基己酸。

将从化工厂污水处理车间采集的活性污泥放入分离液体培养基(组分为PCL 0.15％，MgSO₄·7H₂O 0.05％，NH₄Cl₂ 0.1％，CaCl₂·2H₂O 0.0005％，KH₂PO₄ 0.554％，Na₂HPO₄·12H₂O 1.194％，pH 6.8)中，置恒温摇床中振荡培养，直至浑浊的培养液变得澄清为止。取一定量的培养液，采用平板稀释涂布法进行分离。选菌落周围有明显透明圈的菌落进一步纯化。

将选择到的具有降解PCL能力的菌株接种到固体斜面培养基(组分为PCL 0.15％，MgSO₄·7H₂O 0.05％，NH₄Cl₂ 0.1％，CaCl₂·2H₂O 0.0005％，KH₂PO₄ 0.554％，Na₂HPO₄·12H₂O 1.194％，琼脂2％，pH 6.8，)上，培养至出现大量分生孢子。

以无菌水冲洗，将分生孢子冲洗入装有玻璃珠的三角瓶中，振荡使分生孢子分散。显微镜检查，使孢子浓度为10⁶~10⁷个/ml。

灭菌平皿中装入适量分生孢子悬液，在磁力搅拌下用紫外灯照射，处理后的悬液在无菌室红灯照射下适当稀释。

取上述悬液涂布于固体平板培养基上，避光培养，选取单菌落，点植法培养，观察并定期测量菌落周围水解透明圈的大小。初步筛选水解透明圈较大的菌株。

根据初筛结果，从固体平板培养基平皿中挑取需要的单菌落接入固体斜面培养基，待长满后接入液体培养基中，摇瓶培养，通过检测发酵液中PCL解聚酶的活力进一步筛选获得青霉(Penicillium.sp)菌株。