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红树林微生物显示出分解塑料的潜力

2024-10-18 15:46:25 生活来源：

导读研究人员开发出了一种筛选能够转化塑料的红树林细菌的方法，这可能为全球塑料垃圾清理工具包提供一种新策略。研究人员评估了聚对苯二甲酸乙...

研究人员开发出了一种筛选能够转化塑料的红树林细菌的方法，这可能为全球塑料垃圾清理工具包提供一种新策略。研究人员评估了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)颗粒和海水入侵对红树林土壤微生物群的影响，然后进行了富集培养实验，以筛选出一套能够转化PET的微生物。这项研究发表在《生物技术趋势》杂志上。

全球范围内的塑料海洋污染正以惊人的速度增长，甚至在远离人类居住地的深海中也能发现塑料碎片。红树林是重要的生物多样性热点地区，提供一系列生态系统服务，但正日益面临包括塑料污染在内的多种压力因素的威胁。

“红树林生态系统暴露在高浓度的塑料中，据报道，其土壤含有多种微生物群落，包括具有塑料活性的微生物，”领导这项研究项目的KAUST微生物生态基因组学和生物技术实验室(MEGBLab)的研究科学家DiegoJavierJiménezAvella解释说。“因此，我们认为这些土壤可能是具有分解塑料潜力的微生物的良好来源。然而，红树林土壤中的微生物多样性和代谢活动仍然在很大程度上是未知的。”

分析两种细菌群落的集体基因组信息表明，一些细菌物种具有能够分解和转化PET的新型酶。新型细菌属Mangrovimarinaplasticivorans是这些群落中特别重要的成员，因为它携带两种基因，编码单羟乙基对苯二甲酸酯水解酶的合成，这种酶能够降解PET副产品。

这些结果非常重要，因为它们增加了我们对自然界中PET转化的生态学理解，并描述了一种可能能够降解PET的新型细菌属和酶。这也是研究人员首次证明来自红树林土壤的细菌群落可以转化基于化石燃料的可水解塑料。

Jiménez解释说：“通过改造微生物组来有效转化塑料是微生物学和生物技术领域一个令人兴奋的研究课题。这也是一项艰巨的任务：由于效率低下、可扩展性、测试、实施、评估和立法方面的问题，自然海洋生态系统中微塑料的生物修复具有挑战性。”

该团队设计微生物接种剂和/或酶混合物的方法能够加速PET降解，可广泛应用于使用来自各种陆地和水生生态系统的微生物接种物。这反过来可以识别更多新型的塑料降解微生物或酶。

KAUST首席研究员、MEGBLab负责人AlexandreS.Rosado指出：“这些实验室规模的发现是解决塑料污染问题的一步，在实际应用之前需要进一步的研究和开发(例如优化和可扩展性)。”

该研究团队由KAUST科学家领导，于2021年与哥伦比亚、巴西、美国、德国、澳大利亚、英国和沙特阿拉伯的八所机构开始合作。该团队预计，这种方法的广泛使用可以帮助设计高效的微生物联合体，用于实验室和大规模工业环境中的塑料转化。

该团队正在继续研究从红海红树林中选择塑料转化微生物群落，以及本研究中发现的假定新型PET降解酶的酶活性。

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