降解塑料的海洋微生物菌群和酶

2021年4月25日，国际学术期刊Journal of Hazardous Materials （《危险材料》）报道了中国科学院海洋研究所孙超岷团队最新研究成果，首次发现能有效降解聚乙烯对苯二甲酸酯和聚乙烯两种塑料的海洋微生物菌群和酶，为获得塑料降解微生物和功能酶、发展降解塑料垃圾生物制品提供了重要理论依据和候选材料，并有望突破难降解塑料聚乙烯的降解瓶颈。

塑料是一类高分子聚合物的统称，包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚乙烯对苯二甲酸酯（PET）、聚苯乙烯（PS）和聚氯乙烯（PVC）等。据报道，到2015年，人类总共生产了83亿吨塑料，其中63亿吨被废弃成为垃圾。由于废旧塑料种类繁多、回收降解反应复杂，塑料垃圾中只有9%被回收，12%被焚烧，79%被填埋或者遗弃在自然环境中。按照目前的趋势，至2050年垃圾填埋场和自然环境中将有120亿吨塑料垃圾，其形成的“白色污染”给全球带来严重的环境污染和生态破坏。因此开展塑料降解体系研究、加快塑料污染物治理技术研发迫在眉睫。

微生物经过与塑料及类似物的长期共存，逐渐演化出一些类群能有效降解塑料垃圾，是发展降解塑料垃圾生物制品的绝佳材料。孙超岷团队自2016年开始从青岛近海采集了上千份塑料垃圾，经过大量筛选发现一个塑料垃圾上附着了一个菌群，在塑料（PET和PE）表面具有很明显的定殖和降解能力。该菌群在含有塑料垃圾的培养基中能维持良好的生长能力，推测应该是通过降解塑料获得额外的能量来源。通过对菌群组成种类和丰度进行定量分析，发现有5类细菌为优势种群，结合培养技术成功获得上述5类细菌的纯培养菌株，其中3株具有明显降解塑料的能力。将该3株细菌按照一定比例进行复配，成功获得一个能稳定共存并具有显著降解PET和PE塑料垃圾的菌群，该菌群尤其喜好降解PE塑料，两周时间可以将PE降解为碎片。

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来源：http://www.qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202104/t20210425_5997016.html
论文：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030438942100892X