年夜范围塑料垃圾的发生和不妥的处置体例，使塑料污染成为当下最严重的情况问题之一。8月21日，中国科学院深圳进步前辈手艺研究院研究员戴卓君团队在《天然—化学生物学》颁发研究，研究团队经由过程对微生物进行基因编纂并发生具有极端情况耐受能力的胞子，使其可以在特定前提下排泄塑料降解酶，并经由过程塑料加工方式将胞子包埋在塑料基质中。

2016年，科学家发现了一种可以或许操纵PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）作为碳源的细菌，其经由过程两种酶降解PET。后来，加州年夜学伯克利分校的研究人员开辟了由四种单体合成的聚合物RHPs，这些单体能与方针卵白概况彼此感化，庇护降解酶在塑料加工进程中的不变性。但是，RHPs合成难度高，且对高温塑料加工情况的顺应性有限。

持久以来，诸多微生物进化出了针对卑劣情况前提的反抗力。当极端情况到来，不再合适保存和滋生时，细菌会改变成胞子的情势。胞子可以忍耐极真个干燥、温度和压力，这些极端情况刚好存在在塑料加工的情况中。

该研究中，戴卓君团队操纵合成生物学方式，革新枯草芽孢杆菌，将可控排泄塑料降解酶的基因线路导入枯草芽孢杆菌，在二价锰离子的勒迫情况中，迫使枯草芽孢杆菌“休眠”，构成胞子形态。发生的胞子带有编纂的基因线路，比拟细菌具有了针对高温、高压、有机溶剂和干燥的耐受性。

他们将工程化革新的胞子溶液与聚己内酯（PCL）塑料母粒直接夹杂，制备出机能不变的“活”塑料。测试成果注解，研究团队发现“活”塑料与PCL通俗塑料，在屈就强度、应力极限、最年夜形变量和熔点等参数上均没有显著区分。平常利用情况中, 胞子连结休眠状况，塑料也可连结不变的利用机能。

研究发现，胞子被释放和激活后，活体塑料可以在6至7天内敏捷降解，而传统PCL塑料则在21天后照旧残剩约40%的份子量。

另外，研究团队还验证了该系统的普适性，将带有绿色荧光质粒的胞子别离与聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、PET进行夹杂加工。他们发现，即便从PET塑猜中（加工温度为300摄氏度）释放出来的胞子照旧可以苏醒并从头表达绿色荧光，为建造其他基底的活塑料奠基杰出的根本。

研究团队还利用单螺杆挤出机进行了小范围工业化测试，发现活体的PCL塑料具有快速高效的降解效力。另外，研究人员将活体塑料置在雪碧情况中浸泡2个月，在没有外界感化的环境下，活体塑料可以或许连结不变的外形和性质。

该研究为新型可生物降解塑料的开辟供给了新视角和方式，有望助力解决当下严重的塑料污染窘境。

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41589-024-01713-2

研究示意图 科研团队供图

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