利用微生物群落加速塑料分解

降解塑料的微生物分离物为降解、转化和升级利用塑料废物提供了巨大的潜力。已经证明,对塑料废物进行化学和生物联合加工可显著提高塑料降解速率;然而,这项工作的重点几乎完全集中在微生物分离物上(无论是经过生物工程改造的还是自然存在的)。研究者认为微生物群落具有更大的塑料升级利用潜力。微生物群落具有更丰富的代谢多样性,可以处理混合的塑料废物流,并具备内置功能冗余以实现最佳韧性。

因此,本文研究者使用两个降解塑料衍生物的微生物群落作为模型系统,以研究特化菌种和泛化菌种在微生物群落中的作用。这些微生物群落生长在五种塑料衍生物基质上,包括:裂解处理的高密度聚乙烯、化学分解的聚对苯二甲酸乙二酯、对苯二甲酸二钠、对苯二甲酰胺和乙二醇。研究者进行短读长宏基因组和转录组测序,以评估每种处理中微生物的活性。此外,还进行了长读长宏基因组测序,以获得高质量的组装基因组,并评估分工。

数据表明,这些微生物群落主要由泛化菌种红球菌(Rhodococcus)主导,而每种塑料衍生物基质中调查到的低丰度特化菌种数量较少,这与之前的研究结果一致,即泛化菌种在批量培养中占主导地位。此外,对苯二甲酸降解特化菌种和低丰度邻苯二甲酸盐降解特化菌种之间可能存在分工。

来源:Microbiome、BMC

相关推荐