PBAT能被海洋微生物降解吗

发布时间：2021-03-30 15:33:09 访问量：116

　　PBAT是生物降解材料，这个大家都知道，不过，对于PBAT能不能被海洋微生物降解，很多人就不知道了。下面，江苏中科铠亿生物有限公司就给我们带来了专业的介绍，快来一起了解一下吧。

　　PBAT属于热塑性塑料。研究了PBAT土壤和堆肥的解聚方式。来自放线菌和真菌的角蛋白酶样丝氨酸水解酶具有PBAT降解活性。

　　迄今为止发现的大多数PBAT降解微生物不能使用单体作为碳源，因此它们不能将聚合物降解成生物质和一氧化碳。在成熟的堆肥环境中，微生物群落的其他成员可以利用释放的单体。研究人员通过海洋富集培养(土壤中有机化合物转化为无机化合物的过程)探索了基于PBAT的商业混合膜的矿化。

　　在人工海洋培养基中添加PF作为唯一碳源，丰富海洋微生物群落。为了阐明哪些微生物和基因在PF生物降解中起作用，研究人员进行了三个独立的实验(图1):第一个实验设置(A)旨在检测生物降解产物和由于微生物活性而产生的CO。第二个实验(b)旨在通过基因组学分析形成胶囊的细菌和自由生活的细菌之间的差异。最后，进行时间序列实验(c)以通过代谢组学鉴定PF生物降解所需的推定基因和蛋白质。

　　矿化实验30天后，第6天检测到PF的崩解。一个月后，PF的生物降解率达到60%，降解率在第6 ~ 10天最高。研究者分析了PF解体前生物群落的生物膜形成能力。扫描电镜显示，降解群落在第三天后定居在酚醛树脂表面。从照片上可以观察到，微生物活动造成的凹坑均匀分布在PF表面。六天后，形成了更大的洞和坑。被胞外多糖包围的微生物膜位于这些孔中。主要微生物形态为2μm左右的杆状细胞。这时的PF非常脆弱，开始解体。

　　经过添加PF的饥饿循环，对海洋塑料降解群落的转录组和蛋白质组进行了表征。在每个取样点，检测到超转录体中约70%的所有基因，检测到蛋白质组中约6%的基因。在整个时间序列中，只有一小部分转录组明显上调或下调。从蛋白质组中共鉴定出8126个蛋白质组，只有在新的聚合物膜存在下孵育7天后，才能检测到最终检测量最大的蛋白质。其他时间点只存在核心蛋白质组。7天之后，最大蛋白组(921个蛋白)一直存在。

　　综合研究数据表明，聚合物和单体都可以被微生物群落矿化，表明海洋塑料降解群落与生物降解过程协同作用。微生物群落以分工合作的方式彻底降解复杂的人造化学品。在海洋塑料降解群落中，群落的不同成员执行解聚、中间降解和芳香单体分解功能。PF上的细菌群落与其他塑料颗粒上的相似，大部分由γ-变形菌组成。数据表明，在γ-变形菌中，嗜血杆菌在PF的降解中起着关键作用。当培养物接受二羧酸单体作为唯一碳源时，与二羧酸代谢相关的途径在蛋白质组中得到富集。因此，在解聚后，微生物很可能与二羧酸单体一起生长。依赖培养的方法可能不能准确描述环境中降解过程的发生，但结果表明海洋中脂肪族-芳香族聚酯的降解基因与陆地微生物中鉴定的基因高度相似。

　　基于解聚酶和下游降解基因的基因表达和蛋白质生物合成模式，研究人员得出结论，PF解聚是由附着在膜上的群落进行的。生物膜和游离生物共同降解芳香低聚物和单体，从而承担PF完全矿化的任务。

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