[发明专利]一种评价聚氨酯降解的体系

说明书

本发明属于生物处理技术领域，具体公开了一种评价聚氨酯降解的体系，将降解聚氨酯菌的种子液接入含有聚氨酯的无机盐培养基中培养，降解聚氨酯，再通过质量损失、电镜扫描、红外光谱检测、凝胶色谱检测、浊度和降解产物鉴定中的任意一种或几种组合的方法来评价降解效果；其中，所述的聚氨酯为水性聚氨酯或聚氨酯薄膜。本发明建立了一种评价聚氨酯降解的体系，即对两种聚氨酯底物(PU模拟物Impranil DLN和PU薄膜)，通过微生物降解，基于物理表征的浊度变化、质量损失、表面降解情况等手段和基于化学表征的表面官能团变化、分子量变化、降解产物的鉴定等手段来评估聚氨酯底物的降解情况，从而能完整表征聚氨酯的降解效果。

技术领域

本发明属于生物处理技术领域，具体涉及一种评价聚氨酯降解的体系。

背景技术

聚氨酯(PU)，是一种含氨基甲酸酯键重复单元结构的聚合物，由多异氰酸酯、多元醇和扩链剂三种组分缩合而成。因此，通过不同多元醇和异氰酸酯的类型和比例，可以合成各种类型的PUs。其中，根据多元醇类型的不同，聚氨酯分为两大类，分别为聚酯型和聚醚型多元醇两大类。聚氨酯制品主要包括以下几种：泡沫塑料、弹性体、纤维塑料、纤维、革鞋树脂、涂料、胶粘剂和密封胶等，其中泡沫塑料所占比重最大，广泛应用于包装、隔音、建筑、汽车、制鞋工业和医疗业等领域。

据统计，2016年全球聚氨酯塑料年产量高达24.2Mt(中国10.1Mt)，占合成塑料总产量7.5％，其广泛使用导致产生大量废弃物不合理处置，直接威胁生态环境和人类健康。传统的废塑料处理方法主要包括填埋、焚烧和机械回收等，其经济和人力成本高且可造成二次污染，因此生物降解法成为全球研究的热点。然而，聚氨酯抗微生物降解性高，且目前表征聚氨酯降解效果的评估方法参差不齐，无法完整表征聚氨酯塑料的降解效果。本实验建立了一种标准化的聚氨酯塑料降解菌功能表征体系来研究前期所筛的枝孢菌属Cladosporium sp.P7对两种聚氨酯底物(Impranil DLN和PU薄膜)的降解效果。这种标准化的聚氨酯塑料降解菌功能表征体系的建立，为塑料的生物降解方法的评估以及其他菌株对塑料降解的表征方法提供了理论基础与借鉴，具有切实可行的实际应用价值。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种评价聚氨酯降解的体系。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种评价聚氨酯降解的体系，将降解聚氨酯菌的种子液接入含有聚氨酯的无机盐培养基中培养，降解聚氨酯，如图1所示，再通过质量损失、电镜扫描、红外光谱检测、凝胶色谱检测(分子量变化)、浊度和降解产物鉴定中的任意一种或几种组合的方法来评价降解效果。

其中，所述的聚氨酯为两种聚氨酯底物，分别是水性聚氨酯(Impranil DLN)或聚氨酯薄膜。

优选地，所述的降解聚氨酯菌为枝孢菌(Cladosporium sp.)，菌株名为P7，已保藏于中国典型培养物保藏中心，菌株保藏编号为CCTCC NO：M 2020627，保藏日期为2020年11月7日，保藏地址为中国武汉，所述枝孢菌的ITS的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示。

其中，所述的枝孢菌的种子液的制备方法为，将菌株P7接种到PDA固体培养基上，于30℃培养5d，取10mL无菌水滴于平板上，用涂布棒刮取表面的菌丝体及孢子，通过血球计数板计数，稀释成终浓度为1×10⁶孢子/mL浓度的菌悬液作为降解试验种子液。

其中，将枝孢菌的种子液按照5％～15％的体积比接种到含有水性聚氨酯的无机培养基，或含有聚氨酯薄膜的无机培养基中；优选地，按照10％的体积比接种到含有水性聚氨酯的无机培养基，或含有聚氨酯薄膜的无机培养基中。

其中，所述的含有水性聚氨酯的无机培养基，水性聚氨酯的含量为0.2％～2％v/v，优选为1％v/v。

其中，所述的含有聚氨酯薄膜的无机培养基中，聚氨酯薄膜的浓度为3～10mg/mL，优选为6mg/mL。