聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 是一种广泛用于瓶子生产和纤维制造的材料,但是由于不能降解,其废品会污染环境。
近日,日本奈良科学技术研究所藤原良佳团队,在研究Ideonella sakaiensis 201-F6(以下简称“I sakaiensis”)菌种降解PET同时生产PHA取得新进展,其文章2021年10月7日发表在全球顶级学术期刊《Nature》。
I sakaiensis作为一种独特的细菌被分离出来,该细菌可以降解和吸收PET塑料,从而为 PET垃圾的生物修复和生物转化铺平了道路。
通过分析I sakaiensis,这种细菌可以产生两种独特的酶,即PET水解酶和MHET酶,将PET水解为对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)单体,然后被吸收。
同时,作者发现该菌株带有一个聚羟基烷酸酯(PHA)合成基因簇,它与Cupriavidus necator 的基因簇高度同源,后者是一个高效的PHA生产者。Cupriavidus necator H16使用植物油作为碳源,可以生产和积累大量的聚3-羟基丁酸(PHB),达到80w/w%的干细胞重量(DCW,≈4 g/L培养物)。
这篇论文就是作者围绕证明I sakaiensis直接将PET转化为PHA。这一信息有助于开发新的PHA生产途径,这有助于减少塑料污染,增加廉价的可生物降解塑料的生产和PET的回收。与以前关于假单胞菌和改良菌株消化PET生产PHA的研究相比,I. sakaiensis从PET中生产的PHA分别多出3.0倍和5.0倍。然而,将生产水平扩大到工业规模仍然具有挑战性。