[发明专利]一株嗜吡啶红球菌及其在生产PHBV中的应用

说明书

本发明公开了一株嗜吡啶红球菌及其在生产PHBV中的应用。菌株嗜吡啶红球菌(Rhodococcus pyridinivorans)P23，该菌株于2019年8月7日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，地址：中国‑武汉‑武汉大学，其保藏编号为：CCTCC NO：M2019609。本发明的菌株嗜吡啶红球菌(Rhodococcus pyridinivorans)P23可在矿物盐培养基中利用对苯二甲酸或对苯二甲酸盐为底物高效合成3‑羟基丁酸和3‑羟基戊酸的共聚物PHBV。本发明的菌株嗜吡啶红球菌(Rhodococcus pyridinivorans)P23所合成的PHBV中3‑羟基戊酸的单体含量大于60％，且PHBV重均分子量高于600kDa，物理性能和热力学性能优良，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及可降解塑料技术领域，具体涉及一株嗜吡啶红球菌及其在生产PHBV中的应用。

背景技术

塑料因其质轻、坚固、容易加工、价格低廉并且是良好的绝缘体等优点而广泛生产和应用。据“塑料欧洲”统计，2017年全世界生产塑料3.48亿吨，而中国是世界上最大的塑料生产国家，其生产塑料占全世界的29.4％(https://www.plasticseurope.org/en)。塑料的应用给人们的生活带来了极大的方便，由于过量使用及回收处理不到位等原因，也造成了严重的能源、资源浪费和环境污染。早在2007年12月，中国就发布了“限塑令”，明确规定：“从2008年6月1日起，在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋”。这个所谓的旧版“限塑令”自2008年6月1日起正式执行已有12年之久。随着时间的推移，其弊端也日益凸显。近些年，互联网经济的兴起，大量新增业态产生了大量塑料消耗。因此，近日国家发改委、生态环境部对外发布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》。到2020年底，全国范围餐饮行业禁止使用不可降解一次性塑料吸管；地级以上城市建成区、景区景点的餐饮堂食服务，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。到2022年底，县城建成区、景区景点餐饮堂食服务，禁止使用不可降解一次性塑料餐具。到2025年，地级以上城市餐饮外卖领域不可降解一次性塑料餐具消耗强度下降30％。

生物可降解塑料可以用来弥补替代传统石油基塑料不可降解或难降解的弊端。聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoate,PHA)是一类微生物合成的胞内聚酯，具有可降解性、生物相容性等特点。根据组成单体碳原子数的多少分为短链PHA(C3-C5)和中长链PHA(C6-C14)。目前使用最多的是聚羟基丁酸脂(PHB)、3-羟基丁酸(3-HB)和3-羟基戊酸(3-HV)的共聚酯(PHBV)、3-羟基丁酸和3-羟基己酸的共聚酯(PHBHHx)三种PHA材料。纯化后的PHB在某些性能上相似于热塑性塑料，性脆，断裂伸长率仅为5％，熔点高，难于加工，大大限制了PHB的应用，而在PHB中掺入3HV单体可以在不降低分解温度的情况下降低PHB的硬度、强度和脆性，并且比PHB的弹性更强，这对材料的性能有很大的改进作用。因此PHBV有望替代传统石油基塑料成为新一代绿色环保可持续发展的材料。它将被广泛应用于可降解包装材料、生物医用材料以及可控缓释药物载体等领域。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一株嗜吡啶红球菌及其在生产PHBV中的应用，所述嗜吡啶红球菌命名为嗜吡啶红球菌(Rhodococcus pyridinivorans)P23，其以对苯二甲酸为唯一碳源合成PHBV，对苯二甲酸是生产对苯二甲酸乙二酯的原料，价廉且容易获取，所生产的PHBV中3-HV单体含量超过60％，重均分子量高于600kDa，物理性能和热力学性能优良，具有良好的应用前景。

本发明采用的具体技术方案是：

本发明第一方面提供了一株嗜吡啶红球菌,所述嗜吡啶红球菌命名为嗜吡啶红球菌(Rhodococcus pyridinivorans)P23，在中国典型培养物保藏中心登记保藏，保藏号为CCTCC NO：M2019609。

进一步地，上述菌株的16S rDNA序列如SEQID NO：1所示。