水文波动调节洪泛区中潜在的能够降解塑料的微生物群落

《ACS ES&T Water》：Hydrological Fluctuations Modulate Potential Plastic-Degrading Microbial Communities in Floodplains

　　塑料降解微生物群落的研究发现其在洪水期和干旱期的丰度与多样性存在差异，环境因子如塑料存在、有机碳水平显著调控其群落结构，并鉴定出酸杆菌门（Acidobacteriota）可能携带新型PET降解酶基因。

　　

能够降解塑料的微生物在减轻塑料污染方面发挥着关键作用。然而，在自然系统中识别这些微生物以及理解环境条件对其影响方面仍存在知识空白。本研究构建了一个包含120个经过实验验证的塑料降解相关基因序列的数据集，并利用宏基因组学方法在季节性洪泛区检测到了潜在的塑料降解微生物。研究结果表明，这些微生物主要分布于假单胞菌门（Pseudomonadota）、杆菌门（Bacillota）、绿弯菌门（Chloroflexota）、放线菌门（Actinomycetota）和酸杆菌门（Acidobacteriota）中。值得注意的是，酸杆菌门此前尚未有实验证据表明其具有降解塑料的能力。其中，主要的塑料降解基因编码了用于分解可生物降解塑料（如聚（3-羟基丁酸））的酶；同时，也检测到了编码聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）水解酶、单（2-羟基乙基）对苯二甲酸酯（MHET）水解酶和烷烃单加氧酶的基因。分枝杆菌属（Mycobacterium）可能含有多种与聚乙烯代谢相关的基因，以及编码角质酶的基因。Acidobacteriota Gp1-AA17菌株携带了编码PET水解酶的lipA（OLEAN_C07960）基因。此外，与干旱季节相比，这些潜在的塑料降解微生物在洪水季节的丰度和多样性通常较低。塑料的存在、有机碳含量以及环境因素都会影响这些微生物群落的组成。这项研究揭示了洪泛区中丰富的塑料降解潜力，为理解环境条件对塑料降解微生物群落调节作用提供了新的见解。