微生物塑料降解机制

阐析PE与PS差异降解路径

该工作结合宏基因组学、降解实验和分子模拟，首次阐明PE由伯克霍尔德菌主导的选择性断键降解与PS依赖多菌种协同的随机断键降解机制，并发现Phe392残基在PS降解中的双重功能。

Shijie, Zhang · 陈学萍 · 顾卫华 · Fang, Yangfan · Qu, Yangwei · 白建峰 · 许云峰

Journal of Hazardous Materials 2025

参数信息

PE降解率

35.46 %

PE重均分子量降低率

29.8 %

PS降解率

18.63 %

PS数均分子量降低率

9.0 %

PS降解酶结合亲和力

-8.0 kcal/mol

技术优势

混合塑料能处理

建立了PE与PS差异降解路径的机制框架，为工程化微生物菌群或酶制剂高效降解混合塑料污染提供直接设计原则，而非仅报告单一塑料降解能力。

应用场景

• 塑料生物降解：直接提供PE/PS降解的机制框架和高效菌群设计，代替盲目筛选。
• 微生物塑料治理：明确降解主导菌种和协同模式，可直接用于构建修复菌群处理污染场地。
• 微生物菌群工程：揭示单菌主导与多菌协同的分工，为工程化改造菌群降解混合塑料提供依据。
• 塑料降解酶：发现PS降解酶的高结合亲和力及关键残基Phe392，可直接指导酶改造。