摘要
由于微塑料体积小，传播范围广(主要在水资源体系内传播)，没有有效的治理与控制手段，造成水体中微塑料不断积累，成为新的环境污染问题。目前国内外针对微塑料污染造成的危害，在积极寻找治理与控制的方法和技术，其中通过生物降解微塑料逐渐成为热点，前沿研究多聚焦在生物酶降解方面，期望能够找到一种安全、高效、环保的方法来消除微塑料污染。 为准确定量分析制备的生物降解酶的降解性能，本论文首先采用反相离子对高效液相色谱法(Ion Pair HPLC)建立了对聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料(Polyethylene terephthalate，PET)降解后的产物——对苯二甲酸的定性定量分析方法。在实验中考察了并优化了对苯二甲酸的HPLC分析条件，发现对苯二甲酸最优的分析色谱条件为：四乙基溴化铵溶液-乙腈比例为88%-12%(v：v)，其中四乙基溴化铵浓度为10mmol/L，流动相pH=3.00，柱温为室温。 其次，本论文构建了两株分别表达PETase和MHETase酶的重组大肠杆菌。通过全基因合成，分别获得了细菌Ideonellasakaiensis201-F6中MHETase酶的编码基因，以及突变后的PETase酶的编码基因，构建了重组基因工程菌E.coliBL21-pET29a-MHETase和E.coliBL21-pET29a-PETase。通过优化诱导时间、诱导温度等因素建立了较优的产酶条件，研究结果表明，E.coliBL21-pET29a-PETase的最优条件为:诱导时间16h，诱导温度20℃，诱导剂(IPTG)浓度1.0mmol/L，PETase酶最大产量为150.4μg/100mL；E.coliBL21-pET29a-MHETase的最优条件为：诱导时间为16h，诱导温度为20℃，IPTG浓度为0.8mmol/L，MHETase酶最大产量为169.0μg/100mL。 再次，通过酶反应温度、酶反应时间等条件的优化发现，PETase酶和MHETase酶反应的最适温度为30℃。制备的两种酶中，PETase对PET塑料降解活性更好；但两种酶按比例混合后，在降解过程中表现出增效现象，其中，当两种酶的使用比例(v：v)为3:1时可达到对PET塑料最高的降解效率。
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