深海细菌Thalassospira sp. MCCC M29010等4株菌具有塑料降解活性

相关菌株：

Alcanivorax sp. BC02_1_A5=BC02-1-A5=MCCC M23240

Marinobacter sp. BC06_2_A6=BC06-2-A6=MCCC M23211

Marinobacter sp. BC31_3_A1=BC31-3-A1=MCCC M29011

Thalassospira sp. BC02_2_A1=BC02-2-A1=MCCC M29010

背景：

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）由是由对苯二甲酸乙二醇酯（MHET）发生脱水缩合反应而来，是目前世界上最常用的聚酯类塑料，全球每年生产量近7000万吨，常用于饮料瓶、包装材料等。由于PET比重大于海水，容易沉降到海底，是深海环境中丰度最高的塑料类型之一。据推测, 进入海洋的PET塑料需要上百年的时间才能降解，而且倾向于在深海积累。近年来从塑料倾倒点、污水、海水和污染土壤中分离了一些能够降解PET的真菌和细菌。然而对深海沉积物中PET降解细菌的了解却不多。

研究成果：

菌株分离自西太平洋的深海沉积物。首先以PET为唯一碳源与能源在实验室富集2年，获得了PET降解菌群，其优势降解菌包括Alcanivorax，Marinobacter，Salinisphaera和 Thalassospira。进一步的降解菌株分离与功能验证结果表明：（1）4株菌与PET膜共培养时表现出明显生长，且生物量稳定上升，尤其是Thalassospira sp. BC02_2_A1（如图1），菌体的生长证明了PET的彻底矿化或生物转化与再利用。（2）通过扫描电镜观察，发现Marinobacter sediminum, Marinobacter gudaonensis, Thalassospira xiamenensis和Nocardioides marinus在PET表面上形成了生物膜，并致使塑料破损（图2），30天内PET失重1.3%-1.8%（常温常压）（图3）。

图1. 菌株在PET膜共培养中的生长情况

图2. 菌株在PET膜上的定殖和表面修饰情况（15 d）

图3. 与菌株共培养30天后PET失重情况

（3）每株菌降解产物中都有两种PET单体（MHET和TPA），说明PET降解过程发生了聚合物的解聚。

该研究首次证明了深远海沉积物中存在PET塑料降解菌，它们在原位环境中可能缓慢降解沉到海底的塑料垃圾（图4）。但原位环境下塑料的降解速率以及降解微生物的关键类群仍待进一步研究。

图4. 深海PET塑料降解菌多样性、降解过程与原位作用（简述图）

相关论文：

Zhao S, Liu R, Wang J, Lv S, Zhang B, Dong C, Shao Z. Biodegradation of polyethylene terephthalate (PET) by diverse marine bacteria in deep-sea sediments. Environ Microbiol. 2023 Dec;25(12):2719-2731. doi: 10.1111/1462-2920.16460. Epub 2023 Jul 8. PMID: 37421171.

汇编：Li G.

如有任何问题，请随时联系liguangyu@tio.org.cn