真菌BFM-X1对聚丁二酸丁二醇酯薄膜的降解过程

对菌株Bionectriasp.BFM-X1(简称BFM-X1)分别利用不同碳源对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)薄膜的降解情况及降解后的残留膜进行了观察分析,揭示PBS薄膜的微生物降解过程。结果表明:菌株分别以PBS乳剂、葡萄糖、大豆油及甘油为唯一碳源时均能有效降解PBS薄膜;降解过程表现为表面失去光泽期、裂纹状结构期、破碎期和完全降解期4个阶段,并存在迟滞期,且葡萄糖碳源下的降解速率快于其他碳源的;菌株的菌丝能在PBS膜表面上扩展生长是该菌株降解PBS的前提,真菌的寄生作用是前期降解的主要动力;降解过程中胞外酶的水解作用使聚合物的酯键水解,生成可被菌株同化吸收的小分子;菌株BFM-X1对PBS薄膜的降解首先发生在膜表面,非结晶部分先于结晶部分被降解。

紫外线诱变选育聚丁二酸丁二醇酯(PBS)高降解活性菌株

以PBS降解菌HJ03(Alternaria sp.)为出发菌株,通过紫外诱变,透明圈初筛及PBS薄膜复筛,获得一株降解能力增强且对温度和pH耐受力均得到提高的突变株HJ10。与出发菌株相比,HJ10在培养初期气生菌丝少,而培养7d时菌落致密且生长速度较快。经过连续继代培养7代后发现,突变株的降解活力保持了良好的遗传稳定性,其降解率较出发菌株提高百分比达14.4%以上;在最适降解温度范围内(25℃～30℃)和不适宜降解的温度条件下突变菌株HJ10的降解率均高于出发菌株;各pH条件下,突变株对PBS的降解能力明显优于出发菌株,尤其在pH 5.0时降解率提高了22.80%。

聚丁二酸丁二醇酯高效降解菌的筛选及降解特性

从蔬菜地表微环境空气微生物中分离筛选获得了一株高效降解聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的真菌菌株BFM-X1,通过形态学和ITS rDNA序列测定分析,确认该菌株为淡色生赤壳属真菌(Bionectria ochroleuca)。该菌株降解PBS薄膜的最适温度为25°C?30°C,培养基初始pH为4.0,以甘油、大豆油、葡萄糖及PBS乳剂分别作为唯一碳源时对PBS薄膜均具有很高的降解率;菌株对PBS薄膜的降解率随PBS乳剂含量变化的曲线呈倒"U"型,最佳PBS乳剂浓度为1 g/L,且对PBS的降解呈现诱导期、指数降解期和加速降解期等3个阶段。降解初期薄膜表面首先粗糙化,失去原有的黑色光泽,随后出现孔洞,逐渐呈现破碎化,最后薄膜被完全降解,降解部位仅残留黑色色素。

降解聚丁二酸丁二醇酯菌株的诱变选育及降解性能

诱变选育是基因资源开发的重要手段之一,为了对降解聚丁二酸丁二醇酯(PBS)菌株的降解性能进行改良,选择具有一定降解PBS能力的尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)DSCF-8为出发菌株,分别研究了其在5种诱变途径下的突变效应及最佳诱变条件,测定了突变菌株D8B14在不同条件下的降解性能。结果表明,复合诱变途径的高效降解菌株获得率大于单因子诱变途径,分别达到了4.55%和1.30%,但突变株的降解特性遗传不稳定;硫酸二乙酯单因子诱变效应大于紫外线诱变和微波诱变,且得到的突变株较复合诱变得到的菌株具有更强的遗传稳定性,最佳诱变条件为5%的浓度处理40 min。硫酸二乙酯诱变得到的突变株D8B14传代稳定且降解性能优异,其对PBS薄膜的降解率较出发菌株提高了34.49%,粗酶液酶活性提高率为23.86%。该突变株在35℃条件下仍表现出较高的降解能力,对不同的初始pH条件亦具有更强的耐受能力,尤其在pH 4.0或pH 9.0的酸性和碱性条件下,降解率分别提高了13.26%和27.04%。