近日，我所海洋生物遗传资源重点实验室郭文斌副研究员以第一作者兼通讯作者在《Environmental Science & Technology》 (ES&T，美国化学学会出版，影响因子10.8，中科院大类分区1区Top)上发表了题为“Biodegradation of PET by Deep-Sea Pseudomonas chengduensis BC1815 through Utilization of Ethylene Glycol Monomer for Growth”的研究论文。该论文详细解析了海洋PET塑料降解菌Pseudomonas chengduensis BC1815降解PET塑料，并通过利用降解单体乙二醇进行生长代谢的过程和机制。进一步研究证实，该微生物功能类群主要包括Proteobacteria（变形菌门）、Actinobacteriota（放线菌门）、Bacteroidota (拟杆菌门)和 Firmicutes (厚壁菌门)等微生物类群，其在海洋PET塑料污染自然修复过程中具有不可忽视的重要作用。

研究背景：

PET塑料是由对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)两种单体通过酯键连接而成的高分子聚合物。近几年，PET塑料的海洋污染日益引起研究者的关注。目前已经报道了较多PET塑料降解微生物，多数通过TPA生物降解途径进行生长和代谢。然而，PET降解产生与TPA等量的EG，因此EG降解微生物参与PET降解过程不容忽视。人们对降解PET后通过代谢利用EG进行生长的海洋微生物类群及降解机制知之甚少。

研究结论：

（1）P. chengduensis BC1815是分离自太平洋深海沉积物的PET塑料降解菌株。P. chengduensis BC1815的PET塑料降解酶为酯酶esterase (OF113_10420)，大小约为34 kDa，以单跨膜形式展示在细胞膜上，可以避免丢失到海洋环境中，序列比对发现发现PET降解酶(OF113_10420)与已知的PET降解酶在进化距离上都相距较远，属于α/β_hydrolase_1亚家族，具有较高的序列新颖性。该酶可以降解PET产生BHET、MHET、TPA和EG。

（2）P. chengduensis BC1815可以代谢利用EG进行生长，并具有较好的EG耐受性，在80 mM的EG底物浓度培养条件下生长迅速，对EG代谢中间体乙醇醛和乙醇酸毒副作用具有一定的耐受性，显示海洋微生物资源巨大开发潜力。

（3）进一步分析表明，环境中具有与P. chengduensis BC1815类似的PET降解和EG代谢通路的微生物类群主要组成为Proteobacteria（变形菌门45.76%）、Actinobacteriota（放线菌门20.40%）、Bacteroidota (拟杆菌门11.47%)和 Firmicutes (厚壁菌门4.55%)等微生物类群。显示降解PET代谢利用EG的微生物类群在环境中广泛存在。

研究意义：

本研究首次报道了海洋来源P. chengduensis BC1815同时具有PET生物降解和EG同化能力。该研究表明，与降解PET和代谢TPA的微生物类群相比，能同时降解PET和代谢EG的微生物类群在PET塑料污染的自然修复过程中同样具有重要的生态功能。

该研究得到自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费及厦门市自然科学基金面上项目的资助。该论文第一完成单位为海洋三所，郭文斌副研究员为论文第一作者兼通讯作者。福州大学联培硕士生史争光（共同第一作者）、余雪参与本论文研究工作。厦门大学环境与生态学院段静静高级工程师为本论文共同通讯作者。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.5c00639