论文荐读

生物降解微塑料的机制和研究现状

作者：

李清筱*

单位：

河南工业贸易职业学院

基金项目：

2023年度河南省重点研发与推广专项（科技攻关）项目（232102310301）

摘要&关键词

摘要：综述微塑料的种类、危害以及生物降解微塑料的影响因素，综述昆虫、微生物、酶降解微塑料的现状及降解机制。根据研究现状，提出生物降解微塑料的研究方向：（1）研究昆虫肠道微生物菌群、宿主、营养摄食三方共协关系。利用代谢组学，研究脂肪、蛋白质、以及以微塑料为碳源的代谢机制，研究昆虫分泌消化酶的种类和触发机制。（2）研究微生物分泌胞外、胞内降解酶的种类，借助人工合成技术，合成分泌酶，利用合成的外酶，加快对微塑料内部结构渗透、解聚。研究微生物降解微塑料的机制，以及在降解中影响降解的生物性和非生物性因素，确定微生物不竞争、和平共生的条件，采用多种微生物联合共协，配合微塑料物理化学降解方法，为微生物降解微塑料提供新思路。（3）找寻研究更多的降解酶。对目前确定能降解微塑料的酶类借助人工技术合成，研究昆虫摄食降解和人工合成酶、微生物降解和人工合成酶分别与微塑料物理化学降解方法联合使用的可行性。研究思路并行，学科交叉，降解方法共协，为生物降解微塑料提供理论基础。

关键词：微塑料；生物降解；影响因素；昆虫、微生物、酶降解微塑料；现状；降解机制

主要结论

（1）利用高通量测序技术，结合基因组学、蛋白质组学和代谢组学，研究昆虫肠道微生物菌群、宿主、营养摄食的三方共协关系，昆虫摄食微塑料后，昆虫宿主体内微生物群落的变化，利用代谢组学，分析脂肪、蛋白质以及以微塑料为碳源的代谢机制，分析代谢中昆虫分泌消化酶的种类和触发机制，为昆虫摄食降解微塑料提供可能性参考。

（2）微生物降解微塑料中，由于微生物分泌降解酶的调控代谢机制，降解酶分泌有时间限制，微塑料降解的周期变长。在今后的研究中，利用蛋白质组学和代谢组学，研究微生物胞外、胞内分泌酶的种类，借助人工合成技术，合成分泌酶，利用合成的外酶，加快对微塑料内部结构渗透、解聚。研究微生物降解微塑料的机制，以及在降解中影响降解的生物性和非生物性因素，确定微生物不竞争、和平共生的条件，采用多种微生物联合共协，配合微塑料物理化学降解方法，在微生物降解微塑料周期长的问题上提供一种新思路。

（3）在目前已知的微塑料降解酶的基础上，找寻更多的降解酶。对目前确定能降解微塑料的酶类采用人工合成，将昆虫摄食降解和人工酶、微生物降解和人工酶、分别与微塑料物理化学降解方法联合使用，找寻生物降解可行办法。

团队介绍

作者

李清筱，女，1977年7月出生，2005年毕业于河南工业大学，并获得粮食油脂植物蛋白工程硕士学位。后在河南工业贸易职业学院工作至今，工作期间，发表十几篇论文，申请专利多个，主持省级项目两个，其中一个在研。

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