深海嗜冷细菌Pseudoalteromonas sp. MCCC M30569、MCCC M30570用于深海塑料的原位降解

相关菌株：

Pseudoalteromonas tetraodonis SPAM4=MCCC M30569

Pseudoalteromonas lipolytica STM3=MCCC M30570

背景：由于多功能性、成本和可及性，塑料在各个行业中发挥着重要作用，每年约有1900万至2300万公吨的塑料废物进入水生生态系统，较大的塑料碎片在海洋中分解成微塑料和纳米塑料。目前，生物降解已被公认为是一种可持续且环保的方法。塑料生物降解始于塑料表面生物膜的形成。然后，微生物分泌酶，促进塑料废物转化为低分子量化合物或单体，微生物可以将其用作碳源，以增加生物量并形成代谢物（CO2、H2O和CH4）。

研究结果：

两株深海优势假交替单胞菌属细菌（解脂假交替单胞菌[Pseudoalteromonas lipolytica]和河豚毒素假交替单胞菌[Pseudoarteromonas tetraodonis]），分离自西太平洋。使用解聚苯乙烯（PS）作为碳源进行了1年的原位富集，随后在实验室低温（15℃）下富集6个月后分离获得。两者都显示出降解聚苯乙烯（PS）和聚丙烯（PP）的能力。生物降解加速了微塑料和纳米塑料的产生。从羧基和羧酸基团的形成、耐热性降低和塑料重量损失等多方面，证实了塑料的生物降解作用（如图1）。

图1. 塑料生物降解原位实验及实验室验证

在15℃下培养80天后，两种假交替单胞菌可以成功定殖在PS和PP表面并形成有活性的生物膜（如图2）。在扣除微塑料的重量损失后，经过80天的培养，有3.9 %和2.8 %的PS薄膜以及1.3 %和0.7 %的PP薄膜分别被这两种细菌真正降解。本研究强调了假交替单胞菌在寒冷黑暗的深海塑料破碎和降解中的作用。

图2.海洋细菌在塑料表面形成生物膜及细胞活性

相关论文：Shiwei Lv, Quanfu Wang, Yufei Li, Li Gu, Rongxiang Hu, Zhen Chen, Zongze Shao. Biodegradation of polystyrene (PS) and polypropylene (PP) by deep-sea psychrophilic bacteria of Pseudoalteromonas in accompany with simultaneous release of microplastics and nanoplastics. Science of The Total Environment, 2024, 948: 174857.

汇编：Li G. & Zhu Z.

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