【正文】 料有光降解、光生物降解、纖維素類生物降解塑料等。有些生物降解塑料是以簡單的物理共混工藝，將淀粉填充到聚乙烯等樹脂內(nèi)，淀粉可以被微生物分解，但樹脂分子骨架在很長時間內(nèi)仍分解不了，反而為廢棄塑料的回收增加了困難。而一些聚脂類高分子由于具有和微生物本身可合成的聚β羥基丁酯（PHB）相類似的結(jié)構(gòu)，無毒，且能在酸、堿和微生物條件下完全降解，同時具有良好的塑性，用途寬廣的多。用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的聚β羥基脂肪酸（polyhydroxyalkanoic acid,PHAs）也成為研究生物降解塑料的熱點，其中利用真氧產(chǎn)堿桿菌（Alcaligtnes eutrophus）合成PHB的研究最多。另外，還有固氮菌（Azotobacter）、假單胞菌（Pseudomonas）、生絲微菌（Hyphomicrobium X）、菌宿根瘤菌（Rhizobium meliloti）、嗜鹽桿菌（Halobacteria）等。目前人們已經(jīng)克隆到PHAs合成途徑的關鍵酶基因，包括：phbA(β酮硫裂解酶基因)、phbB(依賴NADPH的乙酰CoA還原基因)、phbC（PHB合成酶基因）。總之，利用廉價碳源的高產(chǎn)菌株的發(fā)現(xiàn)與選育是降解塑料領域中最有意義的研究之一。二、通過控制培養(yǎng)和培養(yǎng)條件進行分離 各種微生物對營養(yǎng)要求和培養(yǎng)條件是不同的，在分離篩選時若在這兩個方面加以調(diào)節(jié)控制，就能獲得更好的分離效果。 各種微生物對碳源、氮源要求各異，有的對營養(yǎng)還有特殊的要求，事先了解被分離微生物的營養(yǎng)要求，從而設計一個合理快速的分離培養(yǎng)基，能夠收到事半功倍的效果。 放線菌是生產(chǎn)抗生素和酶制劑的重要來源。在選擇分離放線菌時，通常采用改良的HV瓊脂培養(yǎng)基、土豆胡蘿卜水汁液培養(yǎng)基和淀粉瓊脂培養(yǎng)基能取得較好的效果。但不同菌種對營養(yǎng)要求差別很大，如奴卡氏菌在有氧條件下用普通培養(yǎng)基即可分離到，而以色列放線菌則在有CO2存在且有適宜培養(yǎng)基的情況下才能正常生長繁殖。 篩選水解酶產(chǎn)生菌時，通常利用以底物為惟一碳、氮源的平板進行分離，如以淀粉為碳源的培養(yǎng)基可鑒定菌落能否產(chǎn)生淀粉酶；一種含纖維素粉為碳源的分離培養(yǎng)基，可以鑒別纖維素酶產(chǎn)生菌；用含有酪蛋白為有機氮源的平板培養(yǎng)基，可以鑒別蛋白酶的產(chǎn)生菌。純種分離時，把以上瓊脂平板置于適宜的溫度培養(yǎng)一定的時間，如具有產(chǎn)生水解酶能力的菌株，便在菌落四周形成水解圈或呈色圈，根據(jù)圈的大小可初步判斷酶活力強弱。測定水解圈直徑與菌落直徑之比，把比例大的菌落移入斜面保藏，供進一步篩選。 細菌、放線菌的生長繁殖對pH一般要求偏堿，霉菌和酵母菌要求偏酸。因此，分離培養(yǎng)基的pH應該調(diào)節(jié)到被分離微生物要求范圍。這不僅有利于自身生長，也可排除一部分不需要的菌類。例如，分離檸檬酸產(chǎn)生菌的黑曲霉，就是利用調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的酸堿度獲得成功的。其分離方法是：取紅芋粉醪20%、檸檬酸10%～20%配成培養(yǎng)液，～，以一定量的培養(yǎng)基和土樣均勻混合，用毛細吸管點種在平皿內(nèi)事先覆蓋的無菌濾紙上（2～3層），于30℃培養(yǎng)，這樣可以分離到產(chǎn)生檸檬酸的黑曲霉。 分離堿性蛋白酶和堿性脂肪酶產(chǎn)生菌時，可以把培養(yǎng)基調(diào)到pH9～11，在此范圍內(nèi)不宜生長的微生物被抑制，這對分離本身起到濃縮作用。大多數(shù)水解酶的生長最適pH基本相近，而酶的作用pH未必與產(chǎn)酶pH相同。 培養(yǎng)基的pH要結(jié)合營養(yǎng)成分和培養(yǎng)條件來考慮。因為微生物在生長繁殖過程中，由于代謝作用會產(chǎn)生酸性或堿性產(chǎn)物，pH發(fā)生變化，微生物生長受到抑制。一般培養(yǎng)基中碳氮比（C/N）高者，培養(yǎng)后傾向于酸性，反之則傾向于堿性。無機鹽的性質(zhì)也會影響pH變化，（NH4）2SO4是生理酸性無機氮源，其中NH4+被菌體利用，留下SO42—，培養(yǎng)液變成酸性。而NaNO3是生理堿性氮源，其中NO3—被菌體分解利用后，剩余Na+，使培養(yǎng)液變成堿性。如發(fā)酵過程缺氧，則代謝向有機酸合成方向進行，pH下降。為了維持培養(yǎng)基的ph，一般要加磷酸鹽，如K2HPOKH2PO4，使培養(yǎng)基具有一定的緩沖能力。如果培養(yǎng)液中的酸堿變化很大，磷酸鹽的緩沖容量不足以調(diào)節(jié)pH變化，則可適當加入碳酸鈣，以不斷中和菌體代謝過程中產(chǎn)生的酸類，使培養(yǎng)基的pH能保持在恒定的范圍內(nèi)。此外，在分離霉菌時，加幾滴乳酸不僅可以維持一定酸堿度，而且可以抑制細菌的生長。 采取調(diào)節(jié)pH的方法來抑制非目的微生物的生長，雖然能起到一定的作用，但并不是對所有的菌類都有效。有些細菌和放線菌同樣可以在酸性環(huán)境下生長，而個別的霉菌，也同樣可以在中性或偏堿的培養(yǎng)基中生長。為了更有效地抑制非目的微生物的生長，要加入一些專一性的抑制劑。（1）分離細菌時，在培養(yǎng)基中加入濃度為50U/ml制霉菌素，可以抑制霉菌和酵母菌的生長。（2）分離放線菌時，%十二烷基磺酸鈉（SDS）不僅可以抑制細菌的生長，還能激活放線菌孢子的萌發(fā)。加入氟哌酸（5mg/L）+制霉菌素（50mg/L）+青霉素（）也可以有效地抑制細菌和真菌，而不影響放線菌的生長。（3）分離霉菌和酵母菌時，在培養(yǎng)基中加入青霉素、鏈霉素和四環(huán)素各30U/ml，可以抑制細菌和放線菌生長。（4）分離根霉和毛霉時，由于這些微生物的菌絲易蔓延成片，難以得到純化的菌落，%去氧膽酸鈉或山梨醇防止菌絲蔓延，使菌落長得小而緊密。 一般用于分離單一目的微生物的培養(yǎng)基中均含有抑制其他微生物的抑制劑，這些專用的抑制劑在小型實驗室配制較麻煩，現(xiàn)已有成品供應，只要直接加入基礎培養(yǎng)基即可。如氨芐西林，主要用于分離親水氣單孢菌。 控制培養(yǎng)溫度，也是一種獲得目的微生物的有效措施。各類微生物生長溫度不同，從大范圍來看，可分三大類：一類是高溫微生物，最適溫度在50～60℃。如果要分離這類菌可將分離培養(yǎng)基置于50～60℃溫度下培養(yǎng)，能抑制一些嗜冷、中性微生物生長，可以有效地分離到高溫菌類。第二類是中溫微生物，它們的最適生長溫度是20～40℃，超過50℃，就停止生長。這類微生物最為常見，、數(shù)量都占首位。工業(yè)發(fā)酵微生物絕大多數(shù)都屬于此類。其中不同類群微生物對溫度又有所差別，一般細菌、放線菌最適溫度為25～37℃，霉菌和酵母最適溫度為20～28℃。第三類為低溫微生物，它們的最適溫度為15℃或更低。當從樣品中分離各種菌類時，分別置于自身最適溫度下培養(yǎng)也可大體上抑制另一些微生物的生長。當分離某些特殊產(chǎn)物的微生物時，對溫度的選擇還需考慮某些內(nèi)在的關系，如在篩選不飽和脂肪酸產(chǎn)生菌時，由于細胞膜中所含的不飽和脂肪酸含量越高，其凝固點越低，即細胞在較低溫度下仍能表現(xiàn)出活力，因此在低于正常溫度10℃下分離效果最好。三、厭氣菌的分離 好氣菌要在有氧條件下培養(yǎng)，嫌氣菌要在厭氧狀況下才能生長。工業(yè)發(fā)酵所用菌種為厭氣菌的有丙酮丁醇的梭狀芽孢桿菌，白酒增香用的丁酸菌、己酸菌及用于環(huán)境污水處理和水產(chǎn)養(yǎng)殖用的光合菌、反硝化菌、脫氮排硫桿菌等。它們生長于水底層及沉積物中，要從樣品中分離這類菌，需采取厭氣培養(yǎng)法，否則菌體因接觸氧氣而死亡。因此，培養(yǎng)過程中要除去氧氣，現(xiàn)介紹如下幾種方法：（一）加還原劑 分離培養(yǎng)基內(nèi)加入還原劑，如半胱氨酸、D型維生素C、硫化鈉等，操作時以最快的速度劃線分離，然后立即置于事先已抽真空密閉的容器內(nèi)（充CO2或N2也可），于室溫培養(yǎng)。（二）焦性沒食子酸法 焦性沒食子酸和NaOH互相反應除去氧氣。操作時，先將焦性沒食子酸放在容器中，把含有厭氧菌樣品的培養(yǎng)皿架空放入容器內(nèi)，然后加入NaOH溶液，立即蓋上蓋子，并用石蠟或凡士林密封，放到室溫下培養(yǎng)。要除去100ml空氣中的氧氣需要焦性沒食子酸固體1g和10%NaOH溶液10ml。（三）平皿厭氣培養(yǎng)法 取無菌培養(yǎng)皿一套，在皿蓋內(nèi) 到上分離培養(yǎng)基，凝固后，皿底一側(cè)放焦性沒食子酸固體，另一側(cè)放10%NaOH溶液，使二者不相接觸。準備完畢，在凝固的瓊脂平板上迅速把含厭氧菌樣品進行劃線，然后蓋上皿蓋并密封，搖動平皿使焦性沒食子酸固體和NaOH溶液混合，發(fā)生化學反應，除去皿內(nèi)的氧氣，置適宜溫度下進行培養(yǎng)。