细菌如何帮助解决塑料污染危机

【字体: 时间:2021年10月22日 来源:Scientific Reports

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  奈良理工学院的研究人员发现,Ideonella sakaiensis细菌可以通过发酵将环境问题聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料转化为高度可生物降解的聚(3-羟基丁酸酯)塑料。他们的发现对环境有很好的影响,因为他们不仅为PET的回收提供了一种新方法,而且为生物可降解塑料的可持续生产提供了一种新方法。

  
   

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图片:I. sakaiensis生长在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)(聚3-羟基丁酸酯)(PHB)。


塑料污染是我们这个时代最紧迫的环境问题之一。石油基塑料的堆积正在对我们的环境、野生动物和人类健康造成毁灭性的影响。在最近发表在《科学报告》(Scientific Reports)上的一项研究中,奈良理工学院(Nara Institute of Science and Technology)的研究人员发现,一种细菌不仅能够降解难以回收的石油基塑料,而且还能可持续地生产更环保的可生物降解塑料。

石油基塑料,包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),广泛用于日常产品,如一次性塑料瓶、纺织品和食品包装。虽然这些产品在使用后会被迅速处理掉,但它们会在环境中存留数百年。我们的“一次性文化”造成的塑料污染现在已经超出了可控制的水平,超出了地球的处理能力。环境影响日益明显,野生动物和人类健康受到越来越多的威胁。

虽然减少不必要的一次性塑料制品的制造和改善废物管理系统将有助于缓解污染危机,但我们对方便塑料制品的依赖不太可能在短期内减少。因此,研究人员正在寻找从我们的环境中“清理”持久性塑料的替代方法,看来微生物可能提供了一些有希望的解决方案。

“某些细菌含有降解PET所需的酶,PET是对环境影响最大的塑料,”资深作者吉田彰介解释说。“我们的研究表明,Ideonella sakaiensis细菌可以将PET转化为聚(3-羟基丁酸酯)(PHB),一种聚(羟基烷酸酯)(PHA)塑料,可以生物降解,”他继续说。

这一发现特别有前景,因为它解决了目前塑料可持续性的两个问题:降解最持久的石油基塑料,同时可持续生产可生物降解塑料。

吉田说:“我们相信这一发现对解决塑料污染具有重要意义,因为我们证明了在堺菌中pet降解和phb合成途径在功能上是相关联的。”这可能提供了一种新的途径,单个细菌可以分解难以回收的PET塑料,并使用这些产品制造可生物降解的PHA塑料。”

考虑到处理全球塑料污染的巨大挑战,这种新的细菌方法可能是解决方案的重要组成部分。

Title: Direct fermentative conversion of poly(ethylene terephthalate) into poly(hydroxyalkanoate) by Ideonella sakaiensis

10.1038 / s41598 - 021 - 99528 - x

Authors: Ryoga Fujiwara, Rikako Sanuki, Hiroharu Ajiro, Toshiaki Fukui & Shosuke Yoshida

关于吉田实验室的信息可以在以下网站上找到:https://bsw3.naist.jp/eng/courses/courses312.html

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