【摘 要】
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聚苯乙烯(polystyrene,PS)是广泛使用且难以降解的主要塑料材料之一.在本研究中,选择大麦虫幼虫(Zophobas morio)对PS进行生物降解,发现大麦虫幼虫在为期50 d的培养时间仅摄
【机 构】
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北京林业大学生物科学与技术学院, 北京 100083;中国科学院生态环境研究中心中国科学院环境生物技术重点实验室, 北京 100085;中国科学技术大学生命科学学院, 合肥 230026;中国科学院大
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聚苯乙烯(polystyrene,PS)是广泛使用且难以降解的主要塑料材料之一.在本研究中,选择大麦虫幼虫(Zophobas morio)对PS进行生物降解,发现大麦虫幼虫在为期50 d的培养时间仅摄取PS,能够保持较高存活率(73％).使用傅里叶变换红外光谱分析大麦虫的虫粪,证实了虫粪中的PS形成了新的含氧官能团.凝胶渗透色谱分析表明,大麦虫摄入PS后其虫粪的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)均向减小的方向偏移,表明大麦虫摄入的PS发生了降解.使用16S rRNA基因测序技术,分析PS、麦麸和麦麸加PS这3种不同的饲喂条件下大麦虫的肠道细菌,结果表明在不同的摄食条件下,Z.morio的肠道菌群表现出显著差异.在PS饲喂条件下,大麦虫肠道中具有降解PS功能的优势菌群,例如克雷伯氏菌(Klebsiella)和柠檬酸杆菌属(Citrobacter)等显著富集.以PS为唯一碳源,对大麦虫肠道微生物进行为期90 d的体外培养实验,结果发现具有PS降解功能的肠道菌群显著富集.本研究证明了肠道细菌在大麦虫幼虫降解PS的过程中发挥了重要作用,为PS的生物降解提供了新的理论依据与应用思路.
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