研究背景：

生物可降解塑料可通过自然界中微生物的作用分解成不会对环境产生负面影响的低分子化合物的聚合物及其混合物等，但不完全分解和未能在合理时间内分解而产生的微塑料仍然威胁植物和土壤生态系统的健康。微生物作用是可降解塑料降解过程中的关键环节。因此，从土壤和堆肥环境中筛选出可生物降解的塑料降解菌，并研究其降解机理，对于今后合理利用可生物降解地膜减少环境污染具有重要意义。

研究内容：

福建省农业科学院土壤肥料研究所/福建省植物营养与肥料重点实验室的Xianbo Jia等人从堆肥环境中分离到一株高效降解可生物降解PBAT膜的高温放线菌，并对其降解特性进行了深入的研究。

主要研究结果：

1、FXJ-1的菌落形态和产酶。(A)FXJ-1在NA平板上的菌落形态；FXJ-1产蛋白酶(B)、淀粉酶(C)和纤维素酶(D)的能力。

2、FXJ-1对PBAT基膜的降解能力。(A)NB培养基中的PF，(B)NB培养基中的PAF，(C)NB培养基中的PPSF，(D)MSM培养基中的PF，(E)MSM培养基中的PAF，(F)MSM培养基中的PPSF。红色的Y轴(左)代表不同薄膜的降解率；黑色的X轴(右)代表FXJ-1的生物量。对照组是NB培养基或MSM培养基，其中添加了基于PBAT的膜，但没有添加FXJ-1。

3、PBAT薄膜降解后的形态变化。PF、PAF和PPSF在NB肉汤中与FXJ-1在55℃孵育5天后的形态变化。CK组中的膜也在相同条件下在NB肉汤中孵育，但是不添加FXJ-1。

4、扫描电子显微镜下降解后酚醛树脂的微观形态变化。CK组的PF在55℃的NB培养液中孵育2天。处理组的PF与FXJ-1在55℃的NB培养液中孵育2天。

5、FXJ-1在PBAT基膜上的降解机理。(A)用LC-MS检测到的FXJ-1对PF的降解产物；(B)FXJ-1水解酶在PBAT上的拟议切割位点和产物；(C) PPSF也可以被淀粉分解酶FXJ-1降解。

6、FXJ-1降解堆肥环境中PAF的能力。(A)在55℃下培养5天的灭菌堆肥材料；(B)包埋在灭菌堆肥中并在55℃下培养5天的PAF；(C)用FXJ-1在55℃下培养5天的灭菌堆肥材料；(D)将PAF包埋在含有FXJ-1的灭菌堆肥中，并在55℃下培养5天。在堆肥中被FXJ-1降解5天后，PAF膜、PF膜和PPSF膜的重量损失达到47.3±9.0 wt %、60.3±8.0 wt %和46.2±6.3 wt %，而对照组的重量变化低于3.5 wt%。

研究结论：

分离得到的一株嗜热菌FXJ-1，能够高效降解由PBAT和淀粉制备的薄膜。FXJ-1能在高温下通过水解酶断裂酯键降解PBAT膜，通过水解酶和淀粉酶断裂酯键和糖苷键降解PBAT-PLA-淀粉膜。嗜热双歧杆菌FXJ-1是一株有望通过高温堆肥降解PBAT或PBAT-聚乳酸-淀粉膜的菌株。

参考文献：

Degradation of poly(butylene adipate-co-terephthalate) films by Thermobifida fusca FXJ-1 isolated from compost

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389422017526?via%3Dihub