張貼日期
2020-11-09 00:00:00.0
主旨
垃圾場裡挖到寶–會吃毒塑膠的新細菌
公告內容
塑膠在現代社會中被大量使用，全球每年生產數百萬噸的塑膠，其中只有12%被回收，大部分都是被運往垃圾掩埋場，容易因雨水沖刷而帶入海洋，造成對海洋生物及生態的重大影響。聚氨酯(polyurethane, PU)可用作絕緣材料，年產350萬噸，排名歐洲第五大需求量，然而PU化學水解產物TDA及MDA，已被歐洲化學品管理局提議為“致癌，致突變或對生殖有毒”類別中之“高度關注物質”，經動物試驗也證明了TDA化合物的致癌性。因此PU的生物性分解，成為降低塑膠毒害的關注議題之一。作為PU聚酯合成前趨物及分解產物的2,4-二氨基甲苯(2,4-TDA)具有強毒性，會殺死大多數細菌，但最近德國亥姆霍茲環境研究中心研究團隊Espinosa等人，從塑膠垃圾場中成功分離出1株特殊細菌TDA1，竟可利用2,4-TDA當作碳、氮和能量的唯一來源，對於塑膠垃圾毒害的生物降解轉化，極具有發展的潛力。該團隊依據細菌16S rRNA基因序列和細胞膜脂肪酸組成分析，初步鑑定此新穎菌株為假單胞菌屬 Pseudomonas sp.菌株。透過全基因體定序解碼與基因功能註解分析結果，發現有許多與分解芳香化合物相關的代謝基因群的存在。結合此菌株生長在含2,4-TDA培養基所得代謝產物、對不同芳香族化合物之利用性及其基因組內氧化酶蛋白質資料庫的比對等資訊，進而提出微生物對2,4-TDA可能的代謝降解途徑及關鍵的分解酵素。此研究結果對於重複利用難以回收的聚氨酯產品可說是開啟了一線希望，以大自然為師，在污染場址就地挖寶，運用新穎微生物的探勘與功能解析，將成為另一種創新的塑膠垃圾解決方案。
參考文獻:
1.Espinosa MJC, Blanco AC, Schmidgall T, Atanasoff-Kardjalieff AK, Kappelmeyer U, Tischler D, Pieper DH, Heipieper HJ, Eberlein C. 2020. Toward Biorecycling: Isolation of a soil bacterium that grows on a polyurethane oligomer and monomer. Front. Microbiol. 11: 404.doi: 10.3389/fmicb.2020.00404.
2.https://www.theguardian.com/environment/2020/mar/27/scientistsfindbugthatfeastsontoxicplastic
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