生物可降解塑料在不同环境条件下的降解研究进展北大核心CSCD

当前社会塑料制品的使用需求持续增加,塑料垃圾处理压力不断增大,减缓塑料污染成为当务之急,生物可降解塑料因可在一定生物活性环境下较快降解而备受关注,具有广阔的应用前景。生物可降解塑料降解条件复杂,影响因素众多,对不同生物可降解塑料降解规律,降解微生物和功能酶的透彻掌握,是实现其全面利用和高效资源化处理处置的基础和前提。文章系统梳理了常见生物可降解塑料的种类、性能、优缺点和主要用途,全面综述了生物可降解塑料的降解机理、降解微生物和功能酶,以及生物可降解塑料在不同环境条件下的降解周期和程度,以期为生物可降解塑料的微生物降解研究提供借鉴,为生物可降解塑料废弃物的高效处理处置和彻底降解提供科学参考。     

可降解塑料的微生物降解研究进展

塑料材料的广泛使用给环境带了巨大的污染和处理压力,使用可降解塑料替代传统塑料是解决这一问题的重要途径。可降解塑料的生物降解是由相应的微生物和降解酶来完成的。综述了目前常见的生物降解塑料的微生物降解研究和进展情况,明确了微生物在可降解塑料生物降解中的重要性。     

黄粉虫取食塑料的研究进展

随着人类日常生活水平的提高,塑料产量的增加,废弃塑料逐渐增多难以降解,对生态系统的稳定性产生了一定的影响。近年来有研究表明,黄粉虫可以取食并降解塑料。本文从黄粉虫肠道内可降解塑料的微生物的筛选,取食塑料后的黄粉虫肠道微生物多样性研究,黄粉虫取食塑料能力及取食塑料后自身生长情况三个方面对黄粉虫取食塑料的相关研究进行了综述,以供科学治理塑料污染问题提供参考。     

聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯塑料地膜高效降解菌群筛选及其群落结构演替特征

【背景】以聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为主要成分的塑料地膜虽然是生物可降解的地膜,但是关于该塑料地膜降解的微生物菌群研究却较少。【目的】拟从不同环境样品中筛选可降解PBAT塑料地膜的微生物菌群。通过对其多次富集的菌群群落结构演替进行分析,明晰可降解PBAT塑料地膜的核心微生物。【方法】利用改良的SM无机盐培养基从不同环境样品中筛选可降解PBAT塑料地膜的微生物菌群;利用失重法测定菌群对PBAT塑料地膜降解的效率;利用16SrRNA基因高通量测序技术对其第5批次(G5)至第9批次(G9)富集的降解菌群的群落结构进行深入探讨;通过Pearson相关性分析方法对菌群不同菌属相对丰度变化和PBAT塑料地膜降解时间进行解析。【结果】从广州金发堆肥厂的堆肥样品中筛选到可完全降解PBAT塑料地膜的菌群,编号为SX。通过连续不断的转接富集,菌群SX对PBAT塑料地膜的降解速率显著提升。16SrRNA基因高通量测序结果显示第5批次(G5)至第9批次(G9)富集的PBAT塑料地膜降解菌群,厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度逐渐下降,而放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度逐渐上升。硫磺色节杆菌(Arthrobactersulfureus)、红螺菌科(Rhodospirillaceae)和噬几丁质菌科(Chitinophagaceae)在随着转接富集过程中相对丰度逐渐升高而芽孢杆菌(Bacillussp.)的相对丰度显著降低。通过统计分析发现硫磺色节杆菌(Arthrobacter sulfureus)相对丰度升高与PBAT塑料地膜降解时间缩短显著相关(r=–0.927,P0.05)。【结论】筛选到PBAT塑料地膜高效降解菌群SX。通过连续不断的转接富集,菌群SX对PBAT塑料地膜的降解时间由28 d (第5批次,G5)降低到13 d (第9批次,G9)。通过对菌群群落结构的研究,发现随着菌群降解效率的提高,硫磺色节杆菌的所占相对丰度显著增加,说明其可能在PBAT塑料降解中发挥着关键作用。本研究为PBAT塑料地膜的降解提供了绿色高效环保的新途径和菌株资源,并为PBAT塑料地膜降解的机制研究奠定了基础。     

利用植物纤维制备可生物降解食品包装材料的研究进展

食品包装材料主要来源于塑料、金属、纸、玻璃等,其中塑料占25％.由于塑料材料难以降解,塑料废弃物已造成了严重的环境污染.2021年"最严限塑令"开始在全国范围内实施,作为对塑料最具替代潜力的可生物降解材料受到了广泛关注.开发可生物可降解材料能够保护环境、节约资源,符合全球可持续发展战略.植物纤维是一种分布广泛、价格低廉...     

真养产碱杆菌Alcaligenes eutrphus从不同碳源合成可降解塑料:发酵过程及产物种类确定

真养产碱菌利用不同碳源合成可降解塑料聚羟基丁酸(PHB)和聚(羟基丁酸-羟基戊酸)(PHBV).二者可由碳-13核磁共振谱区分,从作者所研究的未见诸文献的该菌碳源衣康酸得到的聚合物,被用来举例说明如何确定它为PHB.此外还述及发酵程序、影响产率的因素及所得可降解塑料应用近况等.     

聚乙烯塑料的微生物降解

聚乙烯(polyethylene,PE)是产量最大的通用塑料之一,通常被加工成一次性包装材料(包括塑料袋及容器)和农用薄膜等。PE塑料的广泛应用导致大量PE废弃物的累积,对生态环境造成严重的威胁。自20世纪70年代以来,一些研究陆续报道了PE塑料被微生物降解的现象,并从土壤、海洋、垃圾堆置点及昆虫肠道等生境中分离筛选到了若干种具有一定PE塑料降解能力的菌株,而且发现一些单加氧酶、过氧化物酶和漆酶等氧化还原酶对PE塑料具有氧化降解能力。这些研究为发展PE塑料废弃物生物降解处理技术提供了一定的依据。本文总结和分析了PE塑料降解微生物的分离和筛选方法,以及已报道的PE塑料降解微生物和降解酶的研究进展,以期为进一步研究PE塑料的微生物降解机理和处理技术提供参考。     

生物可降解塑料单体二元羧酸的生物合成研究进展北大核心CSCD

塑料是最重要的聚合物材料之一,需求量巨大,但存在处理困难、污染大等缺点。环境友好型的生物可降解塑料有望成为目前塑料的替代品,以满足社会各界对于塑料制品日益增长的需求。二元羧酸是生物可降解塑料中重要的单体之一,可降解性强,应用广泛,并且可以通过全生物法合成。因此,本文重点选取了几种比较有代表性的二元羧酸,总结它们的生物合成途径以及其代谢改造手段,以期为中长链等复杂二元羧酸的生物法合成提供借鉴。     

生物可降解塑料的发酵生产研究进展*

近十几年来,随着化学合成塑料造成环境污染的日趋严重,微生物合成生物可降解塑料的研究受到人们的广泛重视.聚羟基烷酸(polyhydroxyalkanoates,PHA)具有与化学合成塑料相似的性质,能拉丝、压模、注塑等,而且具有合成塑料所没有的特殊性能,如利用其生物相容性可作为外科手术缝线、人造血管和骨骼代用品,术后无需取出.因而在工业、农业、医药和环保等行业都具有广阔的应用前景.     

塑料降解新方法

国际已经找到"吃"塑料并将其直接转变为有机肥料或可降解塑料PHA的细菌——假单胞杆菌。假单胞菌能够将用于制造饮料瓶的低级PET塑料变成一种价格更高的生物可降解塑料——PHA。作者认为可以利用假单胞杆菌中某些菌类通过基因技术处理得到理想菌类。而这种新细菌可以将原来的数百数千年缩短到几个月,大大有利于环境保护和资源的循环利用。     

降解石油基塑料的微生物及微生物菌群

伴随着环境污染的日益严重,处理"白色污染"成为人们面临的一个棘手难题,而各种合成塑料因为应用广泛且很难降解成为其"主要元凶"。利用自然界存在的或者是进化产生的微生物可降解合成塑料是一种环境友好型的策略。以国家自然科学基金国际(地区)合作和交流(中欧组织间合作研究NSFC-EU)项目"合成塑料降解转化微生物菌群"为基础,总结近年来筛选到的能够降解合成塑料,如聚乙烯(Polyethylene,PE)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)、聚氨酯(Polyurethane,PUR)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)的纯细菌、纯真菌及微生物菌群的研究状况,分析了各种微生物在石油基塑料降解中的作用,讨论了微生物及其降解酶对合成塑料降解研究的优缺点。     

生物可降解塑料的必酶生产研究进展

近十几年来,随着化学合成塑料造成环境污染的日趋严重,微生物合成生物可降解塑料的研究受到人们的广泛重视。聚羟基烷酸（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅｓ;ＰＨＡ）具有与化学合成塑料相似的性质,能拉丝、压模、注塑等,而且具有合成塑料所没有的特殊性能;如利用其生物相容性可作为外科手术缝线、人造血管和骨骼代用品,术后无需取出。因而在工业、农业、医药和环保等行业都具有广阔的应用前景。 目前,微生物发酵生产是获得生物可降解塑料的主要途径。对ＰＨＡ研究最多的是聚羟基丁酸（ｐｏｌｙ－３－ｈｙｄｒｏｘｙｂｕ…     

塑料的生物降解与转化专刊序言

合成塑料已广泛应用于国民经济各领域,是国民经济的支柱产业。然而,不规范生产、使用塑料制品以及处置塑料废弃物等问题,造成塑料在环境中长期累积,导致了严重的环境污染和碳资源浪费。生物降解是实现废塑料污染治理与资源化的新途径,已成为国内外废弃塑料处置研究的热点。近年来,在塑料降解微生物/酶资源的分离、筛选、鉴定以及对其进行工程化改造等方面取得了重要突破,为环境中微塑料的治理、废塑料的闭环循环再生提供了新的思路和方案。另一方面,利用微生物(纯菌或菌群)将塑料降解产生的单体进一步转化为生物可降解塑料及其他具有高附加值的化合物,对于解决废塑料的生态环境污染、推动塑料循环经济发展以及减少塑料在生命周期中的碳排放等方面具有重要意义。《生物工程学报》特组织出版“塑料的生物降解与转化”专刊,邀请了国内外塑料生物降解与转化领域的相关专家学者介绍了塑料生物降解资源的发掘、塑料解聚酶的设计与改造、塑料降解物的生物高值转化等领域最新进展和研究成果,收录了包括评论、综述、研究论文等类型的相关文章16篇,为塑料生物降解与转化的进一步研究提供借鉴和指导。     

高效苯酚降解菌的选育及降酚特性

以苯酚为惟一碳源,采用逐量分批驯化筛选法筛选高效降酚菌并研究其降酚特性.结果筛选出1株可降解高浓度苯酚的菌株,经鉴定为假单孢菌属(Pityrosporum sp.).该菌株可降解 1 800 mg/L的高浓度苯酚,其降酚性能受许多因素影响:降解苯酚的最适环境条件为温度 30 ℃,pH 6～7,振荡速率大于 150 r/min.     

筛选聚羟基烷酸产生菌的一种方法

介绍了一种快速筛选生物可降解塑料一聚羟基烷酸产生菌的方法。实验证明将荧光染料尼罗蓝加入固体培养基(终浓度50μg/mL),紫外灯下观察在这种培养基上生长的菌落,能合成聚羟基烷酸的菌落具有明显的荧光现象,且荧光强度变化与细菌胞内的聚羟基烷酸含量变化成正比,说明可以根据荧光强度的不同来表示聚羟基烷酸相对含量的高低。以此方法来筛选聚羟基烷酸产生菌,具有简单、快速、可靠的特点。     

加强研究推动我国生物降解塑料产业化进程——访清华大学生物系教授、长江学者陈国强

<生物产业技术>:目前我国生物降解塑料的发展情况如何? 陈国强:我国进入这个领域还是比较早的.最早是由于铁路边上大量的泡沫塑料、餐盒等白色垃圾引起人们关注,当时开发出了所谓的可降解的餐盒,是用淀粉和聚乙烯或聚苯乙烯共混制成的,但其只是部分降解. 最近几年,由于石油危机以及不断升高的环保要求,各国政府提出可持续发展战略,用生物技术制造可降解材料取代石油基材料.目前,国内外的生物降解塑料有以下几类: 淀粉基材料.     

生物塑料：新兴的朝阳产业

北京奥运会和残奥会虽然已经落下帷幕,但给世人留下了“绿色奥运”的理念和实践——奥运会使用的570万个垃圾袋全部采用全降解生物塑料,这种塑料袋以玉米淀粉为原料,丢弃后72天内即可自然分解为二氧化碳和水,不会对环境造成任何污染．奥运餐具将使用可降解生物塑料餐具;     

废弃塑料生物法高值化合成聚羟基脂肪酸酯(PHA)研究进展

石油基合成塑料因成本低、易便携、化学稳定性好等优点,使用量逐年增加,但其在自然条件下难以被生物降解,在环境中不断累积,造成了严重的“白色污染”问题。聚羟基脂肪酸酯(PHA)是微生物合成的可降解材料,因为其种类及性能多样,所以应用前景广阔,被视作石油基塑料的优质替代品,然而生产成本是导致其应用受限最重要的问题,特别是底物成本占主要部分。利用废弃塑料重新生物合成可降解塑料PHA,既有助于解决塑料污染,又能够降低PHA生产成本,是推动建立塑料循环经济的有效举措。本文综述了目前废弃塑料降解处理的方法以及不同微生物利用塑料降解物为碳源合成PHA的研究进展。在此基础上,针对己二酸、乙二醇、1,4-丁二醇、对苯二甲酸、苯酚、苯乙烯以及脂肪烃等主要的塑料降解产物进行中心代谢分析,并通过对转化率、吉布斯自由能变化和反应步骤等分析,了解塑料单体与PHA种类的适配性,以期为不同塑料单体用于PHA合成提供理论基础和指导。     

L-乳酸生产菌种选育技术

随着聚乳酸作为生物可降解塑料的迅速发展,采用现代高新技术来选育L-乳酸纯度高、产量高、转化率高、能够利用木塘和适于发酵生产工艺要求的优良菌株,已成为国内外研究机构和企业关注的热点.本文对L-乳酸生产菌株的选育技术进展进行综述.     

短链硫酯酶缺失对大肠杆菌合成聚羟基丁酸乳酸酯的影响

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,PHAs)是一种具有优质生物相容性的可降解生物基材料,其理化性质优越,具备替代石油基塑料的潜力.P(3HB-co-LA)是PHAs的一种,融合了聚乳酸(Polylactic acid,PLA)和聚3-轻基丁酸(poly(3-hydroxybutyrate),P...