基尤皇家植物园的研究人员及其合作伙伴在《有害物质杂志》上发表的一项新研究发现，中国江苏沿海盐沼中存在多种塑料降解真菌和细菌微生物组。

国际科学家团队对能够分解聚己内酯(PCL)的184种真菌和55种细菌菌株进行了计数，聚己内酯是一种常用于生产各种聚氨酯的可生物降解聚酯。其中，琼斯亚属和链霉菌属内的细菌菌株有可能进一步降解其他石油基聚合物——结合在一起的天然或合成分子链。

塑料降解微生物于2021年5月从中国东部的大丰采样，这是黄海沿岸附近受联合国教科文组织保护的遗址。采样证实了陆地塑料球的存在，这个术语对于陆地生态学来说是一个相对较新的术语，因为过去的研究主要集中在海洋环境上。进一步发现沿海塑料垃圾的这种“人造生态位”的微生物组与周围的土壤不同。

科学家们越来越多地关注微生物，例如真菌和细菌，以帮助应对现代一些最紧迫的挑战，包括日益严重的塑料污染。根据联合国环境规划署(UNEP)的数据，每年产生4亿吨塑料垃圾，自1970年代以来塑料污染水平急剧上升。然而，研究人员希望能在塑料球中找到这个问题的答案。

过去的研究已经认识到微生物处理塑料垃圾的潜力;2017年，由中国和巴基斯坦的研究人员领导的一项研究发现了一种真菌Tubingensis菌株，该菌株正在巴基斯坦伊斯兰堡的一个垃圾填埋场分解塑料。迄今为止，已发现436种真菌和细菌可以降解塑料，邱园的科学家和合作伙伴相信，他们的最新发现可能会导致开发旨在生物降解塑料废物的高效酶。

该研究在6月5日2023年世界环境日之前到达，其主题是在#BeatPlasticPollution运动下寻找塑料废物危机的解决方案。

RBGKew真菌多样性和系统学高级研究负责人IrinaDruzhinina博士说：“所有微生物学家都认为有责任找到塑料废物生态友好处理的解决方案，因为细菌和真菌将是第一批学会如何处理塑料废物的生物体。处理这种新材料。我们毫不怀疑微生物会找到有效降解塑料的方法，但如果我们让自然顺其自然，这可能需要数千年。这就是为什么我们的任务是利用我们已经拥有的知识微生物生物学，加速和指导微生物及其个体基因的进化，以完成现在的工作。”

由于它们的寿命长和疏水表面，水生生态系统中的塑料已经形成了一种供真菌和细菌附着的“微生物礁”。对于某些可生物降解的塑料，它们可以为微生物提供新陈代谢的碳源——食物来源。在大丰，研究人员从七种不同类型的石油基聚合物中收集了50个塑料废物样本：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、发泡聚苯乙烯(EPS)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)。

在样本中，研究人员鉴定了14种真菌，包括植物病原体镰刀菌和新宇宙孢子菌。植物致病真菌从植物中吸取养分，但这样做会伤害宿主。该研究的发现表明，这些真菌可能比腐生真菌(以死去的植物和动物遗体为食的真菌)更能降解PCL塑料和其他合成聚合物。

Druzhinina博士补充说：“大丰盐沼的生态位正是我们选择调查那里塑料垃圾中存在的微生物群落的原因，到目前为止，我们的发现既令人兴奋又充满希望。”

该研究证实了“陆地塑料圈”生态系统的存在。发现这种塑料球的微生物组与周围的土壤不同。图片来源：IrinaDruzhinina和FengCai

在野外，真菌在分解有机物和使其通过碳循环方面发挥着关键作用。数百万年来，分解许多复杂和天然存在的聚合物(例如纤维素)的能力已经进化。事实上，真菌分泌的酶在分解复杂的有机化合物(包括碳水化合物和蛋白质)方面非常有效。

除了大丰的真菌，研究小组还发现了两个细菌属，链霉菌属和最近发现的Jonesia属，它们是塑料降解的有希望的候选者。特别是，物种Jonesiacf。Quinghaiensis在55个样本菌株中占主导地位。

中国南京农业大学硕士生XuesongLi说：“有机会参与一个项目，该项目可能具有解决全球塑料污染水平上升的潜在影响力，这立即吸引了我，特别是因为这是我的第一个研究项目。最初有人担心我们可能无法从单次采样中收集到足够的数据，但到目前为止的结果是压倒性的，我们不得不克制自己，不再分离越来越多的培养物来研究它们的特性。尽管事实证明细菌在在这方面，我个人更喜欢使用真菌，因为这些生物体具有巨大的应用潜力，远远超出了塑料的降解范围。”

尽管该领域取得了许多激动人心的进展，但该研究的作者警告说，我们对塑料相关微生物的理解仍处于初级阶段。关于这些生态位的许多问题仍未得到解答，该研究的作者在精确识别物种水平的分析菌株方面面临一些限制。

中国深圳中山大学的FengCai博士说：“最让我印象深刻的是微生物多样性的绝对力量，特别是如果你考虑到检测它们是多么具有挑战性;它们的尺寸很小，隐秘在自然界中，外表简单。然而，当我们改变视角并通过生化镜头观察它们时，我们可以接触到等待我们探索的丰富复杂性。意识到我们几乎没有触及表面并且已经为未来的技术发现了大量潜在有前途的资源。这种认识让我充满了难以置信的满足感，因为我知道还有许多发现有待发现，我们的工作可能会导致该领域取得重大进展。”

RBGKew是世界上最古老和最大的真菌之一，拥有超过125万个标本，但真菌王国仍然是自然界最大的谜团之一。估计数各不相同，但除了迄今为止描述的144,000多个物种之外，可能还有数百万个物种尚未被发现，科学家们确信其中有食物、药物和其他有益化合物的新来源。

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