综述：微塑料的生物降解：放线菌在生物降解途径中的作用

《Archives of Microbiology》：Breaking down microplastics: insights into the role of actinomycetes in biotic degradation pathways

　　本综述系统阐述了放线菌（Actinomycetes）作为革兰氏阳性丝状细菌，通过酶解过程（如水解酶/Hydrolases、PETases）、生物膜形成及表面定殖等机制降解微塑料（MPs）的核心路径。文章重点分析了链霉菌（Streptomyces）、热噬菌（Thermobifida）和红球菌（Rhodococcus）等属在产生生物表面活性剂及降解酶方面的独特优势，并探讨了基因改造、代谢优化等工程策略如何提升其生物催化效率，为应对全球MP污染提供了环境友好的生物修复方案。

　　

微塑料污染的全球挑战

在当今时代，塑料制品被广泛使用，它们会逐渐分解成被称为微塑料的微小颗粒。微塑料污染是一个严重的全球性问题，因为它能深入渗透到土壤、水体和大气中，并被食物链中的生物以及人类摄入，造成严重的健康危害。在极端气候变化和快速城市化的背景下，最大限度地减少微塑料污染对于保护环境、人类健康和粮食安全至关重要。

传统降解方法的局限性与生物降解的兴起

传统的微塑料降解方法，例如臭氧氧化法，虽然有效，但同时会产生多种有害副产物。相比之下，利用微生物进行微塑料的生物降解是一种更安全、更环保的解决方案。在众多微生物中，放线菌——一类革兰氏阳性丝状细菌——在降解微塑料方面展现出非凡的潜力。

放线菌：降解微塑料的天然能手

放线菌主要通过酶促过程、生物膜发育和表面定殖来降解微塑料。像链霉菌、热噬菌和红球菌这样的放线菌物种，已知能够产生生物表面活性剂以及水解酶和PETases等酶。这些酶能够将复杂的聚合物材料降解为对环境安全的物质。生物表面活性剂有助于增加疏水性塑料表面的可及性，而酶则负责切断聚合物的化学键。

增强降解能力的工程策略

为了提高放线菌的塑料降解效率，研究人员采用了多种工程策略。这些策略包括遗传修饰以增强特定酶的表达、代谢优化以提高碳源利用效率、共培养系统以利用微生物间的协同作用，以及先进的生物修复技术。这些综合努力显著增强了放线菌作为生态友好型生物催化剂应对微塑料污染的可行性。

面临的挑战与未来方向

尽管前景广阔，但在扩大这些技术的规模以及评估其长期环境影响方面仍然存在挑战。例如，如何在实际环境中维持菌株的活性和降解效率，以及降解产物是否真正无害，都需要进一步研究。因此，需要全面的研究策略来优化这些微生物系统，并有效地将其应用于环境修复计划中。

总之，放线菌在微塑料生物降解领域扮演着关键角色，通过深入理解其作用机制并结合现代生物技术手段，有望为解决微塑料污染这一全球性难题提供可持续的解决方案。