10月14日消息,据 Plastics Today 报道,一项研究发现,降解可生物降解聚酯的微生物携带一种对青霉素具有抗性的酶,为可降解塑料的环境应用敲响抗生素耐药性层面的警钟。
该研究由德国康斯坦茨大学团队完成,发表于《The ISME Journal》(DOI: 10.1093/ismejo/wrag203)。研究人员将长链脂肪族聚酯(LCAP)薄膜埋入校园植物园森林腐殖土约10厘米深处,并进行一年的实验室微宇宙培养。结果显示,各类生物塑料在约250至330天内完全降解,纤维素对照约80天降解完毕,而高密度聚乙烯(HDPE)几乎不降解。
通过宏基因组测序,团队鉴定出一个仅在LCAP处理土壤中高度富集的基因,编码一种VIII族酯酶:其结构与C类β-内酰胺酶高度相似,拥有异常开阔的“吃豆人”式活性中心,既能结合聚合物链,也能结合β-内酰胺抗生素。体外实验证实其双功能活性——将聚酯水解为单体供菌体利用的同时,可几乎完全水解青霉素G;序列分析还显示其为锚定于细菌外膜的脂蛋白,有利于在细胞-塑料界面集中催化。
研究者认为,这种“降解塑料+灭活抗生素”的双重功能可能为细菌提供双重进化优势,或可解释塑料圈(plastisphere)中抗生素耐药基因异常富集的现象;同时也提示,微生物适应合成聚酯降解的速度可能快于此前预期。
(来源:Plastics Today)