| 聚氯乙烯塑料降解菌的筛选鉴定及其降解特性 |
| 摘要点击 864 全文点击 101 投稿时间：2024-02-04 修订日期：2024-05-11 |
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| 中文关键词 聚氯乙烯（PVC） 大麦虫 生物降解 肠道微生物 粪球肠菌 |
| 英文关键词 polyvinyl chloride（PVC） Zophobas atratus biodegradation gut microbe Enterococcus faecalis |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 王帅兵 | 山东农业大学资源与环境学院, 土肥高效利用国家工程研究中心, 泰安 271018 | B904519580@163.com | | 李玮 | 山东农业大学资源与环境学院, 土肥高效利用国家工程研究中心, 泰安 271018 | | | 王丹丹 | 山东农业大学资源与环境学院, 土肥高效利用国家工程研究中心, 泰安 271018 | | | 王超 | 山东农业大学资源与环境学院, 土肥高效利用国家工程研究中心, 泰安 271018 | | | 阎祥慧 | 山东农业大学资源与环境学院, 土肥高效利用国家工程研究中心, 泰安 271018 | | | 耿娜 | 山东碧蓝生物科技有限公司, 泰安 271400 | | | 赵志国 | 山西农业大学植物保护学院, 太谷 030800 | | | 解志红 | 山东农业大学资源与环境学院, 土肥高效利用国家工程研究中心, 泰安 271018 | zhihongxie211@163.com |
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| 中文摘要 |
| 聚氯乙烯（PVC）已证实可被一些昆虫幼虫所降解,但对降解菌株报道较少. 大麦虫（Zophobas atratus）幼虫仅摄取PVC能够保持较高生存率,30 d内生存率为72.33%. 通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和热重分析（TGA）发现,幼虫粪便中PVC主要官能团峰值变化明显且热稳定性下降,说明PVC在大麦虫幼虫肠道内发生生物降解. 基于此,利用PVC为唯一碳源的筛选培养基,从大麦虫幼虫肠道分离降解菌株,共获得3株PVC降解菌. 经16S rRNA序列比对3株菌鉴定为粪肠球菌（Enterococcus faecalis）、霍氏肠杆菌（Enterobacter hormaechei）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）. 其中Enterococcus faecalis C5-1降解能力最强,50 d内使PVC薄膜质量损失（6.19 ± 0.14）mg,水接触角（WCA）降低9.4°,有效提高了PVC的亲水性. 综上所述,由大麦虫幼虫肠道内分离的菌株C5-1在PVC塑料生物降解方面具备一定应用潜力. |
| 英文摘要 |
| Polyvinyl chloride （PVC） has been shown to be degraded by some insect larvae； however, research is scarce on degrading bacteria. This study revealed that Zophobas atratus larvae were able to keep a higher survival rate only when taking in PVC and reached up to 72.33% within 30 d. Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR） and thermogravimetric analysis （TGA） showed that the peak values of the major functional groups of PVC in the frass changed significantly, and the thermal stability decreased, indicating that PVC biodegraded in the gut of Z. atratus. Based on these, three PVC-degrading bacteria were isolated from the gut contents of the larvae with PVC as the only carbon source in the culture medium for selection, which were identified to be Enterococcus faecalis, Enterobacter hormaechei, and Bacillus subtilis. The degradation test of PVC showed that C5-1 had the greatest degradation efficiency among the three strains, which resulted in the weight loss of （6.19 ± 0.14） mg, and the water contact angle （WCA） decreased by 9.4° within 50 d, effectively improving the hydrophilicity of PVC. In conclusion, the strain C5-1 isolated from the gut of Z. atratus larvae showed the high potential to be applied to the biodegradation of PVC plastics. |
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