可降解生物塑料的微生物類型

????? 在有所不同的環(huán)境情況下，降解塑料的微生物類型也有所不同。研究發(fā)現(xiàn)，可降解塑料的微生物有90多種，而且分散范圍廣。生物可降解塑料的降解方式 較多，當(dāng)中，微生物的酶促降解方式 是最有效的辦法之一。這種可以對(duì)生物可降解塑料實(shí)現(xiàn)降解的微生物，可以使用其生成相應(yīng)的胞內(nèi)酶或胞外酶，使用生物塑料實(shí)現(xiàn)分解代謝，降解生物塑料。例如，在PHB土壤生物降解過程中，微生物通常是在對(duì)PHB表面慢慢攻擊，隨后細(xì)菌會(huì)將降解酶分泌到體外，借助胞外解聚酶C端與N端的緊密作用，將PHB降解為低分子量產(chǎn)物，如3－羥基丁酸、乙酰乙酸和少量乙酸等，隨后，以上物質(zhì)能通過細(xì)胞膜，進(jìn)到微生物體內(nèi)部，微生物可以將攝入的物質(zhì)分解再使用，最后代謝為CO2和H2O。

研發(fā)人員從降解PHB的微生物中，提取篩選出假單胞菌屬菌株DSWY0601，該菌株生成的胞外酶可以將PHB降解為可溶于水的小分子。這種小分子可以通過生物膜進(jìn)到細(xì)胞，進(jìn)而參加微生物的代謝循環(huán)，最后能降解徹底。此外，一些可以降解PLA的微生物會(huì)生成胞外解聚酶，可是該酶不可以穿透PLA，因而，微生物分泌的酶降解過程僅在PLA表面實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榻饩勖妇邆溥x擇性，會(huì)先進(jìn)到PLA的指定區(qū)域(如無定形區(qū))實(shí)現(xiàn)降解，隨后PLA結(jié)晶區(qū)域也慢慢降解，造成PLA分子的酯鍵斷裂，PLA分解為小分子產(chǎn)物(如寡聚體等)，因?yàn)榻到馍傻男》肿赢a(chǎn)物可以使用細(xì)菌的半透膜，因而，其最后可以被細(xì)菌代謝。

研發(fā)人員使用菌株DS0901對(duì)PCL膜表面實(shí)現(xiàn)降解看到，膜先被分解，產(chǎn)生小孔洞，隨時(shí)間增加，孔洞半徑持續(xù)擴(kuò)大；由于降解時(shí)間以及水平加重，膜表面降解變的更為顯著。進(jìn)一步研究結(jié)果表明，最后降解產(chǎn)物為低分量的PCL單體與二聚體，而且降解過程是由膜表面慢慢向膜內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。以上降解過程并沒有看到菌體的附著，這表明該菌株是使用自己分泌的胞外解聚酶對(duì)PCL薄膜實(shí)現(xiàn)降解。使用可再生資源生產(chǎn)的生物塑料，可以使用其它環(huán)境中的微生物實(shí)現(xiàn)降解。研究發(fā)現(xiàn)，從深海沉積物中提取獲得的降解PCL的細(xì)菌，不可以降解PLA、PHB、PBS和丁二酸丁二醇酯－己二酸丁二醇酯共聚物(PBSA)等其它生物塑料，這主要是因?yàn)椋詈Ｇ闆r與其它情況的壓強(qiáng)有所不同。從該環(huán)境中提取出了假單胞菌、芽孢桿菌、纖細(xì)芽孢桿菌等多種生物降解菌。不同微生物的共培養(yǎng)可以推動(dòng)生物塑料降解。其它微生物可以使用主微生物降解生物塑料獲得的的中間體，推動(dòng)生物降解。

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