大蜡螟降解塑料及其肠道微生物组研究

发布时间：2025-03-31 21:49

　　“白色污染”对生态环境和人类健康都造成了很大影响,已经成为世界上普遍关注的环境问题之一。根据2017年数据,全世界塑料产量已到达3.5亿吨。迄今为止,填埋、焚烧等传统的非生物处理方法并不能有效的降解塑料,并且这样的方法会对环境造成二次污染。生物降解塑料相对更为环保,但研究尚浅,因此需要对其进行更加深入的研究。本研究采用大蜡螟(Galleria mellonella)作为实验对象,不但证实了大蜡螟幼虫啮食塑料的现象,而且证明了该幼虫具有降解塑料的能力,并探究了大蜡螟对塑料的降解速率和产物,及添加蜂蜡或麦麸其营养物质对于大蜡螟降解塑料是否有促进作用,此外通过对大蜡螟肠道群落结构分析,推测出可能参与塑料降解过程的功能微生物。本论文取得的主要成果如下:(1)实验证实并探究了大蜡螟幼虫进食泡沫塑料的现象。幼虫进食聚乙烯比进食聚苯乙烯的能力强。添加麦麸或蜂蜡等营养物质作为辅助碳源后,幼虫的存活率明显提高,同时塑料取食量下降,所以添加麦麸或蜂蜡后会有降低进食塑料速率的趋势。(2)根据热重量分析(TG)、傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)分析可证明大蜡螟幼虫具有降解聚苯乙烯和聚乙...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 塑料特征及其环境问题
        1.2.1 塑料化学结构和分类
        1.2.2 塑料发展历史与环境的问题
    1.3 昆虫取食与降解塑料的自然现象
        1.3.1 昆虫取食塑料的现象
        1.3.2 大蜡螟生活习性
    1.4 昆虫塑料降解研究进展
        1.4.1 对于废塑料的非生物降解处理方法
        1.4.2 塑料生物降解的研究进展
        1.4.3 聚苯乙烯和聚乙烯生物降解的研究现状
    1.5 研究内容
    1.6 技术路线
第2章 实验材料和方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 大蜡螟来源
        2.1.2 泡沫塑料
        2.1.3 饲养饲料
        2.1.4 仪器设备
    2.2 塑料的取食及大蜡螟的存活率的测定
    2.3 大蜡螟幼虫粪便的化学性质的检测与分析
        2.3.1 热重量分析
        2.3.2 红外光谱分析
        2.3.3 GPC测定分子量
    2.4 大蜡螟肠道菌群的检测与分析
第3章 大蜡螟幼虫的塑料降解效果探究
    3.1 引言
    3.2 大蜡螟幼虫对塑料的取食情况及其存活率
        3.2.1 添加麦麸/蜂蜡对幼虫取食塑料的影响
        3.2.2 大蜡螟幼虫对不同塑料的取食的情况
    3.3 大蜡螟幼虫粪便的热重分析
    3.4 大蜡螟幼虫粪便的官能团分析
    3.5 大蜡螟幼虫粪便的分子量测定
    3.6 本章小结
第4章 大蜡螟肠道微生物对塑料降解效率的影响
    4.1 引言
    4.2 大蜡螟肠道DNA提取及测序数据的处理
        4.2.1 DNA提取
        4.2.2 测序原始数据的预处理及OTU聚类
    4.3 样品复杂度分析(ALPHA DIVERSITY)
        4.3.1 稀释性曲线
        4.3.2 物种丰富度及均匀度指数
    4.4 大蜡螟肠道微生物群落结构分析
        4.4.1 Phylum及 Class水平下的大蜡螟肠道微生物群落
        4.4.2 属水平下的大蜡螟肠道微生物群落
        4.4.3 物种丰度聚类热图
        4.4.4 系统进化关系
    4.5 多样性比较分析(BETA DIVERSITY)
        4.5.1 Beta多样性指数
        4.5.2 主成分分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历



本文编号：4038461