[发明专利]盐单胞菌利用秸秆和餐厨废弃油脂合成生物可降解地膜的应用在审
申请号: | 202010103384.5 | 申请日: | 2020-02-19 |
公开(公告)号: | CN111705010A | 公开(公告)日: | 2020-09-25 |
发明(设计)人: | 刘长莉;隋广超;张杰;杨洪一 | 申请(专利权)人: | 东北林业大学 |
主分类号: | C12N1/20 | 分类号: | C12N1/20;C12P7/62;C08L67/00;C08L67/02;C08K3/26;C08K3/22;C08J5/18;C12R1/01 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 盐单胞菌 利用 秸秆 废弃 油脂 合成 生物 降解 地膜 应用 | ||
本发明公开了一株盐单胞菌Halomonas sp.ZY‑1利用秸秆与餐厨废弃油脂合成生物可降解地膜的方法。秸秆经碱液处理得到秸秆上清液,添加餐厨废弃油脂使得秸秆上清液与餐厨废弃油脂体积比为35:1‑40:1配制MS培养基。盐单胞菌Halomonas sp.ZY‑1利用秸秆上清与餐厨废弃油脂配置的MS培养基发酵获得聚酯类物质,将聚酯类物质60‑80质量份、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯30‑50份、碳酸钙0.5‑1份、二氧化钛0.2‑0.5份混匀后熔融挤粒,吹塑制成薄膜,其拉伸强度达16‑18MPa,具有良好的生物可降解性和韧性,可生产可降解地膜。该地膜在20‑25℃耕地土壤20‑30cm深埋藏35d减重约50%,暴露在室内干燥空气中35d减重约为0.5%。本发明采用秸秆与餐厨废弃油脂合成生物可降解地膜代替石油基地膜,为实现绿色生态循环、农业可持续发展提供技术支持。
技术领域
本发明属于农业环保领域,具体涉及盐单胞菌Halomonas sp.ZY-1利用秸秆与餐厨废弃油脂合成生物可降解地膜的方法。
背景技术
干旱和低温是我国北方农业可持续发展的主要障碍之一,严重影响了东北地区农业经济的发展。铺设地膜为解决作物生长保温、抗旱做出巨大贡献,但传统石化塑料制成的地膜化学结构稳定、短时间内难降解,影响土壤呼吸,污染耕地导致作物减产。目前微生物生产可降解塑料主要利用精致碳源如葡萄糖、鼠李糖、糖蜜等作为发酵底物,而能够以秸秆、餐厨废弃油脂等粗制碳源的较少。在微生物生产可降解塑料时会利用温性菌种,需要高温高压灭菌,而很少利用极端微生物进行可降解塑料的生产。盐单胞菌Halomonas sp.ZY-1的优势主要体现在可以在高盐高碱环境(60g/L NaCl,pH 9)的条件下利用秸秆上清液和处理过的餐厨废弃油脂为碳源生产可降解塑料PHA。生产PHA的其他菌株中利用的主要是废水、废油、活性污泥,而少见利用秸秆碳源,因此菌种在底物选择和废弃物利用上有较大优势。且可降解生物地膜在在干燥的空气中35d减重率为0.5%,深埋20-30cm土壤中,35d减重率达 50%,随着光照增强,地表温度升高,降解速率也会加快,生物可降解地膜增加土壤腐殖质,有效缓解土壤板结,最后分解为二氧化碳和水。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前生物可降解地膜无法利用微生物、秸秆以及餐厨废弃油脂的制备问题。盐单胞菌(Halomonas sp.)ZY-1利用秸秆与餐厨废弃油脂合成生物可降解地膜生产方法,进一步优化其材料学性能制成弹性和透光度符合条件的生物可降解地膜。该方法合成生物可降解地膜绿色无污染、成本低,操作简单。
本发明的一株盐单胞菌,它为盐单胞菌(Halomonas sp.)ZY-1,保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址是北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期为2018年11月22日,保藏号为CGMCC No.16773。
本发明的一株盐单胞菌的应用,它用于制备生物可降解地膜。
本发明的生物可降解地膜制备方法为:
(1)将秸秆用自来水冲洗至无土,50-60℃烘干,经粉碎机粉碎,过100-200目细筛,获得秸秆粉。将50-75g秸秆粉置于1L的2mol/L NaOH溶液中,105-115℃高温处理1-2h,冷却后4000-6000r/min离心10min,收集秸秆上清液。
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