一个新的研究发现了小说19株细菌和真菌,适应寒冷气候的阿尔卑斯山和北极,能够消化塑料在温度低至15°C / 59°F。这项研究发表在微生物学前沿。
解决塑料污染微生物
几种微生物消化生物可降解塑料已被发现,和方法发现,文化和生物这些生物处理塑料污染现在是一个蓬勃发展的行业。
然而,许多酶消化这些塑料只会工作在工业生产中温度超过30°C / 86°F。这些方法生成所需的热量是昂贵的,重要的是,不是碳中和。
瑞士联邦理工学院的科学家们WSL采取另一种方法来解决这个问题——找到微生物适应寒冷的环境,如阿尔卑斯山和北极的酶能有效地在较低的温度。
冷细菌是关键吗?
研究人员抽样微生物free-lying和故意埋塑料(在地上了一年)来自格陵兰,斯瓦尔巴特群岛和瑞士。塑料垃圾的斯瓦尔巴特群岛收集了在2018年瑞士北极项目,和瑞士土壤收集的峰会2979米高峰Muot da Barba裴德组和Val Lavirun山谷。
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免费订阅从这些样本,研究人员发现15 19株细菌以及真菌菌株,他们成长在黑暗中在实验室15°C。培养的细菌菌株属于13门放线菌属和变形菌门,和10个属的真菌类群子囊菌类和Mucoromycota。
接下来,他们评估了这些菌株的消化能力塑料,包括可降解聚乙烯(PE)、可生物降解的摘要(PUR)和两种混合物的可生物降解的聚丁烯己二酸对苯二甲酸乙二醇酯(PBAT)和聚乳酸(PLA)。
结果显示,体育不是由任何确定的消化压力。同时,19株(真菌和细菌8 11日)消化PUR 15°C / 59°F,和17株(14真菌和细菌)消化PBAT和解放军混合物,也在15°C / 59°F。
这些塑料的化学分析用核磁共振(NMR)和荧光化验证实PBAT和解放军聚合物降解成较小的分子。
最成功的菌株是两个无特征属真菌的物种Neodevriesia和Lachnellula,能够消化所有测试塑料除了体育。菌株也反应不同的四个文化媒体测试,这影响了他们的plastic-digesting能力。
未来的挑战
“在这里,我们表明,小说从高山的plastisphere获得微生物类群和北极土壤能够分解生物降解塑料在15°C,”说乔尔Ruthi博士、该研究的第一作者和WSL来访的科学家。“这些生物可以帮助减少酶的成本和环境负担回收塑料的过程。”
尽管如此,仍然有问题仍有待回答围绕这些微生物如何获得的能力消化塑料,这只有在自1950年代。“微生物可以产生各种各样的polymer-degrading酶参与了植物细胞壁的分解。特别是plant-pathogenic真菌通常报道生物降解聚酯,因为他们的能力产生cutinases目标植物高分子塑料聚合物由于其相似之处角质,”解释击败博士弗雷该研究的资深作者,在WSL组长。
作者也注意消化测试只有在15°C,和成功的酶的最适温度压力工作尚未确定。”,但是我们知道,大多数测试菌株可以种植4°C至20°C的最佳15°C左右,“说弗雷。“下一个大的挑战将是确定plastic-degrading酶产生的微生物菌株,优化过程获得大量的蛋白质。此外,酶的进一步修改可能需要优化蛋白质稳定性等性质。”
参考:Ruthi J, Cerri M,布鲁纳我,等。发现plastic-degrading微生物菌株从高山和北极陆地plastisphere孤立。前面。Microbiol。2023;14。doi:10.3389 / fmicb.2023.1178474
这篇文章是一个返工的新闻稿发行的前沿科学新闻。材料已经编辑的长度和内容。
