黄粉虫肠道菌的分离及其取食塑料的实验研究
杨炼 赵金涛 王环江
摘 要:塑料垃圾是一种高污染、不易分解的垃圾,对海洋环境和生态环境造成了严重威胁。对降解菌进行筛选,结合生物治疗方法进行治理具有突出意义。文章主要针对黄粉虫肠道菌分离和取食塑料现象进行研究,主要可以分成两个部分,分别是材料方法、结果讨论,希望能给相关人士提供参考。
关键词:黄粉虫;肠道菌;分离;取食塑料
黄粉虫又叫面包虫,属于一种变态类昆虫,其当下被应用到抗菌蛋白、医药保健品、食品加工以及动物饲料等领域当中,研究证明,黄粉虫能够在体内富集微量元素和重金属,适应重金属污染过的环境。对其肠道菌分离和塑料取食现象进行研究,对于我国生物治疗污染领域的发展具有重要意义。
1? ? 黄粉虫肠道菌分离
1.1? 材料和方法
此次研究中以厌氧菌的分离为例进行系统研究,可以将黄粉虫分为3个小组进行处理,分别是聚苯乙烯组、聚乙烯组和对照组。空白组内黄粉虫在试验期间都是以菜叶和麦麸为粮食,而聚苯乙烯组可以喂食塑料薄膜。试验中的黄粉虫全部选择相同批次进行随机分组。相关光照条件、温度和湿度等条件相同,可以按照正常环境状态进行饲养。每隔1~2天替换饲料一次,随后对虫粪进行清理,每天需要添加新鲜菜叶,用来补充水分。在各组中挑选数个黄粉虫,于厌氧站内提取肠道液,分离厌氧微生物。分离试验中主要涉及4种培养基,分别是lb培养基、虎红培养基、酵母培养基、无机盐培养基。试验中需要将肠液进行稀释、涂布。
在1~7天的培养中,结合培养基中菌落形状、表面光泽、边缘状况、质地、隆起形状以及菌落透明度、大小和颜色等,通过灭菌牙签在菌落中挑选出较为明显的菌实施划线培养,联系生长状况,实施划线纯化,直到得到单一菌落形态的菌种,按照诞生数量进行编号。在经过2~3次的分离后,不同培养基内会获得相应的聚苯乙烯和聚乙烯厌氧菌株。对不同培养基中分离所得菌株微生物的成长状况进行分析。
1.2? 结果和讨论
提取肠道液环境能够为菌株成长提供良好的环境,特别是那些对氧较为敏感的厌氧菌。好氧提取,即均在好氧条件下实施,除培养之外,具体时间维持在8 min左右。厌氧提取即稀释和提取等操作全部在厌氧站内实施。选择lb培养基。实验证明,两种条件下所形成的菌种数量存在明显差异,且好氧条件下所提取的菌液在培养菌株过程中存在不稳定性,即无菌株成长状况。厌氧提取和好氧提取相比拥有较强的稳定性,菌种丰富。在虎红培养基、酵母、lb、无机盐培养基中分别加入聚苯乙烯膜和聚乙烯,培養厌氧菌。其中聚苯乙烯和聚乙烯组分别分离得到7株菌。实验证明,使用lb培养基和其他方式相比,能够得到更加丰富的菌株,使用无机盐培养基实施厌氧菌培养时,因为菌株生长状况较差,所以其纯化分离难度也是最高的,可能是无机盐培养基内没有为细菌提供充足营养成分所导致[1]。
2? ? 黄粉虫取食塑料现象
2.1? 材料和方法
试验中的黄粉虫幼虫全部都是从花鸟市场购买的,并于24 ℃左右的实验室温度下进行培养,将麦麸当成主要材料,结合相应的菜叶进行饲养,随后选取幼虫备用。挑选200条体态匀称的黄粉虫,作为平行试样。试验前对聚乙烯塑料泡沫质量进行检测,并测量黄粉虫初始体重。随后以3~4天为间隔对黄粉虫净重量进行称重,将黄粉虫体重变化过程记录下来,以一个星期为间隔喂食菜叶,补充水分。
2.2? 结果和讨论
通过研究发现,黄粉虫能够取食相应的有机塑料并正常成长。聚苯乙烯塑料泡沫表层拥有众多小洞,黄粉虫拥有较强的生命力,除了喂食蔬菜,帮助其补充水分需求之外,还可以将聚乙烯塑料和聚苯乙烯塑料泡沫当成食物,其存活时间超出3个月。试验中还发现,随着取食聚苯乙烯塑料数量的扩大,黄粉虫的死亡率也持续提升,同时虫子彼此之间还出现了互相蚕食的情况。
黄粉虫取食聚苯乙烯塑料泡沫期间,从总体角度分析,其体重也出现了一种持续增加的现象。在第4天左右增重最高,达到每天1.18 g。在第12天左右,增重最低,为每天0.17 g,黄粉虫体重呈现出一种轻微降低的现象。对产生原因进行深入剖析,发现和饲养条件存在密切联系。对虫子现有残体进行观察,发现虫子彼此之间存在互相取食现象,聚乙烯塑料泡沫有可能对黄粉虫存在一定的毒性。从形态角度分析发现,黄粉虫的成长发育较为明显,经过测量发现黄粉虫身体长度从一开始的2.25 cm扩大到2.35 cm,而平均宽度会从0.15 cm增长到0.20 cm[2]。
实验中发现聚苯乙烯塑料泡沫的减少呈现出一种逐渐增加的状态。第4天左右,聚苯乙烯平均每天减少0.12 g左右。而在第24天时,聚苯乙烯的减少量增加到每天0.88 g。聚苯乙烯塑料泡沫在24天中,其质量平均减少率是0.63。聚苯乙烯泡沫塑料平均减少量呈现出稳定增加的态势,证明黄粉虫取食塑料并非暂时性现象,其拥有稳定可持续的特征。
3? ? 结语
如果黄粉虫在塑料降解方面具有较高的可行性,则能够有效提供废旧塑料的重复应用价值,提高生态环境的保护力度,促进社会实现可持续发展的目标,为生物法解决白色污染问题提供了全新的研究思路,使塑料生物降解迎来了发展的新希望。
[参考文献]
[1]童彦尊.不同蛋白源制备犬粮诱食剂的研究与应用[d].上海:上海应用技术大学,2019.
[2]洪康进,赵世光.基于啮食泡沫塑料黄粉虫肠道菌群中聚苯乙烯生物降解的探究[j].微生物学通报,2018(7):1438-1449.
黄粉虫肠道菌的分离及其取食塑料的实验研究
本文2022-11-02 12:38:03发表“毕业论文”栏目。
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