Plastisphere是一种独特的微生物生物膜社区,在水生环境中定植塑料碎片和微塑料(MPS),由于其生态和公共卫生的影响,引起了人们的关注。本评论巩固了当前关于淡水塑料的知识状态,重点关注其生物多样性,社区组装以及与环境因素的互动。当前的生物分子方法揭示了与塑料表面相关的多种原核生物和真核分类群。尽管它们的生态学重要性,但存在潜在的致病细菌和移动遗传因素(即抗生素耐药基因)的存在引起了对生态系统和人类健康的关注。但是,这些风险及其含义的程度尚不清楚。高级测序技术有望阐明质体的功能,尤其是在塑料生物降解过程中。总的来说,这篇综述强调了需要全面研究以了解淡水中的塑料动力学,并支持有效的管理策略,以减轻塑料污染对淡水资源的影响。
塑料为微生物(质体)提供了新的利基市场。塑料废物的排放量不断增加,因此重要的是要了解塑料和相关效果的微生物生态学。在这里,我们介绍了塑料的全球细纹,分析了从淡水,海水和陆地生态系统收集的样品。与天然hab-itats相比,塑料组装具有明显更高的异质性和更确定性主导的组装的独特微生物群落。新的共存模式 - 在自然栖息地很少发现的微生物之间的宽松而脆弱的网络 - 在质体中很少发现。塑料微生物组通常具有代谢有机化合物的巨大潜力,这可以加速碳转换。在质体中涉及氮循环中涉及的微生物也发生了变化,尤其是在淡水质体中,在淡水质体中,大量的硝酸盐可能会增加一亚硝酸盐(水生毒物)和氧化二氮(温室气)的释放。富集苯,植物和人类病原体意味着塑料可能成为有害微生物的流动储层。我们的发现强调,如果塑料排放的轨迹没有逆转,那么扩展的塑料可能会带来关键的行星健康挑战。
塑料材料,包括微塑料,即使在欧洲阿尔卑斯山等偏远和寒冷的环境中也积聚在所有类型的生态系统中。这种污染对环境和人类构成了风险,需要解决。使用大约3,000 m a.s.l.的东部瑞士阿尔卑斯山收集的土壤的shot弹枪DNA宏基因组学,我们确定了可能降解塑料的基因及其蛋白质。我们通过差异丰度分析筛选了质体和大块土壤的宏基因组,并与专门针对推定的塑料降解基因的特定数据库进行了基于相似性的筛选,并选择了具有信号肽的高概率的基因,用于信号肽的细胞外导出和高信任的功能率。此过程导致了9个候选基因的最终列表。预测蛋白的长度在425至845个氨基酸之间,预测产生这些蛋白质的属主要属于Caballeronia和Bradyrhizobium。我们使用异源表达进行了功能验证,然后进行上清液的酶测定。测试的九种蛋白质中的五种显示出我们使用酯酶测定时的活性显着增加,而从候选基因(一种水解酶型酯酶)中的五种蛋白质中的一种显然具有最高的活性,高于双倍以上。,我们仅用来自酯化酯酶测定中五个候选基因的蛋白质对塑料类型的塑料降解和生态®进行荧光测定,但是像阴性对照一样,这些蛋白质并未显示出任何偶尔的活性。相比之下,阳性对照的活性(包含文献中已知的Pla降解基因插入物)是阴性对照的20倍以上。这些发现表明,在计算机筛选中进行功能验证,适合查找新的降解酶。尽管我们只发现了一种新的酯酶酶,但我们的方法有可能应用于任何类型的土壤和各种生态系统中的塑料,以快速有效地寻找新的塑料降解酶。
背景和目标:低密度聚乙烯是海洋中主要的顽固塑料污染物之一,从而导致复杂的问题。生物降解是克服这些问题的有效,环保且可持续的选择。这项研究旨在定量和定性地分析海洋细菌分离株降解低密度聚乙烯塑料的能力。方法:使用连续稀释技术从塑料样品中分离细菌,并在含有低密度聚乙烯粉末的培养基上接种。基于体重减轻百分比和能量X射线光谱值对细菌降解能力进行定量分析,并基于使用扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱的物理和化学结构的变化进行定性分析。同时,根据基因序列和系统发育分析鉴定了细菌分离株。发现:从低密度聚乙烯塑料样品中分离出四个细菌分离株。定量分析发现,低密度聚乙烯膜在孵育35天内的体重减轻高达10-15%,每天的最大每日减肥率为每天0.004毫克,这意味着四种细菌分离株有可能降解塑料。同时,基于扫描电子显微镜观测值的定性分析揭示了膜表面的物理结构的变化,形式是粗糙的表面,孔的形成,并分解为整个膜表面的团块。测试了这些变化的变化。IBP-1,芽孢杆菌。在控制中,没有发生变化,膜表面保持平坦而光滑。相反,能量分散X射线光谱谱分析的结果表明,低密度聚乙烯膜破裂成较小的片段,其特征是质量从98.51%降低至98.23%。傅立叶变换红外观察结果显示出透射率和波数的变化,表明在低密度聚乙烯膜中化学键或官能团的变化,这使其变得脆弱并破坏成较低分子量的较小片段,使细菌更容易消化。基因序列分析的结果鉴定了四个细菌分离株,即淋巴西杆。IBP-2,帕果杆菌IBP-3和蜡状芽孢杆菌IBP-4。基于定量和定性分析,细菌分离株的降解低密度聚乙烯膜的能力按以下顺序显示:paramycarycoides ibp-3> bacillus cereus ibp-4> lysinibacillus sp。ibp-1>芽孢杆菌。IBP-2。 结论:所有四个海洋细菌分离株都可以将低密度聚乙烯用作唯一的碳源。 基于定量和定性分析,Paramycoides IBP-3具有降解低密度聚乙烯膜的最佳潜力。 本研究提供了有关潜在细菌分离株的信息,可以开发以控制低密度聚乙烯塑料废物。IBP-2。结论:所有四个海洋细菌分离株都可以将低密度聚乙烯用作唯一的碳源。基于定量和定性分析,Paramycoides IBP-3具有降解低密度聚乙烯膜的最佳潜力。本研究提供了有关潜在细菌分离株的信息,可以开发以控制低密度聚乙烯塑料废物。
索邦大学,CNRS,UMR 7621,微生物eanography实验室,Banyuls的愉悦观察者,F-666650 Banyuls-Sur-Sur-Mer,法国B SAS Plastic@Sea,OC SEA,OC oc'an Anological Obistration,Banyuls的Anological Obiservatory,Banyuls of Banyuls,F-666650,F-66650,F-66650,F-66650,F-66650,F-66650 F-66650 Banyuls-sur-Mer,法国,Genoscope,Genoscope,InstitutFrançoisJacob,CEA,CNR,CNRS,Univ Evry,Univers Paris-Saclay,F-91057 Evry,法国E,Toulouse E Universe of Toulouse,Toulouse,CNRS,CNR,UMR 5623,UMR 5623,摩尔(Moli)互动(ecloriation and Moli cocrionity and copliential and cothiolition and cothiolition and craporiation and cripation and cripation and cription and c。 F-31000 Toulouse,法国F Sorbonne University,CNRS,UMR 8222,底栖环境的Eochimia实验室,Oc'Es'Sanologique Banyuls of Banyuls,F-666650 Banyuls-Sur-Sur-Sur-Sur-Sur-Sur-法国,法国
(Volova 等人,2010 年)。与化学表面活性剂不同,生物表面活性剂是一种次级代谢物,为微生物提供有利的环境,使其发挥其重要活性,例如塑料的生物修复(PHA、PE、PET 等)(Bhadra 等人,2022 年)。根据文献,枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌利用其生物表面活性剂生产能力降解低密度聚乙烯 (LDPE)(Nnaji 等人,2021 年)。在塑料圈微生物群中,除链霉菌外,假单胞菌、葡萄球菌、红球菌、诺卡氏菌、梭菌和肠球菌都预测会产生生物表面活性剂,同时降解合成塑料。然而,大约 50% 的生物表面活性剂产生细菌与塑料降解细菌有关
新闻稿 新加坡,2023 年 11 月 27 日 新加坡南洋理工大学科学家在海洋塑料垃圾上繁茂的细菌和真菌群落中发现潜在威胁和有希望的资源 新加坡南洋理工大学 (NTU Singapore) 的一组科学家在被冲上新加坡海岸的塑料垃圾上繁茂的细菌和真菌群落中发现了潜在威胁和有希望的资源。 当塑料进入海洋时,微生物会附着并在它们中定殖,形成一个被称为“塑料球”的生态群落。 尽管全球海洋中有数百万吨的塑料垃圾,但人们对塑料球如何在热带海洋环境中组装和与塑料宿主相互作用知之甚少。 为了了解塑料与微生物的相互作用,NTU 的研究人员提取了从新加坡 14 个沿海地点收集的塑料球的 DNA 信息(见下图)。 他们发现样本上繁茂着潜在的食塑细菌和有害微生物。这项研究于 9 月发表在《环境国际》杂志上,是针对东南亚热带海洋和沿海环境(包括珊瑚礁、红树林、海草床、海滩和开阔水域)进行的少数塑料圈研究之一。这项研究的主要作者、新加坡环境生命科学工程中心 (SCELSE) 的 NTU 博士生 Jonas Koh 表示:“塑料圈可以影响塑料碎片的命运,例如将其分解成微塑料,导致它们下沉或漂浮。然而,人们对热带沿海海洋环境中塑料圈中的微生物种类知之甚少。它们如何相互作用?塑料碎片如何影响它们的发展?我们想知道这些问题的答案,这可以帮助决策者做出明智的决定,以减少对我们东南亚海洋生态系统的潜在威胁。”塑料圈影响沿海生态系统的健康
文学:Rummel,C.D.,Jahnke,A.,Gorokhova,E.环境。SCI。 技术。 Lett。 4(7),258 - 267 Zettler,E。R.,T。J. Mincer和L. A. Amaral-Zettler(2013)。 “ plastisphere”中的生命:塑料海碎片上的微生物群落。” 环境科学技术47(13):7137-7146。 Gewert,B.,M。M. Plassmann和M. MacLeod(2015)。 “在海洋环境中漂浮的塑料聚合物降解的途径。” 环境SCI过程影响17(9):1513-1521。SCI。技术。Lett。 4(7),258 - 267 Zettler,E。R.,T。J. Mincer和L. A. Amaral-Zettler(2013)。 “ plastisphere”中的生命:塑料海碎片上的微生物群落。” 环境科学技术47(13):7137-7146。 Gewert,B.,M。M. Plassmann和M. MacLeod(2015)。 “在海洋环境中漂浮的塑料聚合物降解的途径。” 环境SCI过程影响17(9):1513-1521。Lett。4(7),258 - 267 Zettler,E。R.,T。J. Mincer和L. A. Amaral-Zettler(2013)。 “ plastisphere”中的生命:塑料海碎片上的微生物群落。” 环境科学技术47(13):7137-7146。 Gewert,B.,M。M. Plassmann和M. MacLeod(2015)。 “在海洋环境中漂浮的塑料聚合物降解的途径。” 环境SCI过程影响17(9):1513-1521。4(7),258 - 267 Zettler,E。R.,T。J. Mincer和L. A. Amaral-Zettler(2013)。“ plastisphere”中的生命:塑料海碎片上的微生物群落。”环境科学技术47(13):7137-7146。Gewert,B.,M。M. Plassmann和M. MacLeod(2015)。 “在海洋环境中漂浮的塑料聚合物降解的途径。” 环境SCI过程影响17(9):1513-1521。Gewert,B.,M。M. Plassmann和M. MacLeod(2015)。“在海洋环境中漂浮的塑料聚合物降解的途径。”环境SCI过程影响17(9):1513-1521。
抽象的微塑料(MPS)具有修改水生微生物通讯和分布微生物(包括病原体)的潜力。这给水生生命和人类健康带来了潜在的风险。尽管如此,在MPS上的“搭便车”微生物的命运在不同的水生栖息地仍然在很大程度上未知。为了解决这个问题,我们进行了50天的微型COSM实验,操纵河口条件,以使用长阅读的元法编码方法来研究河流,海洋和塑料之间细菌和微核细胞的交换。我们的发现表明,塑料上的细菌有显着增加,包括假单胞菌,鞘氨拟型,杂种,菌丝,Brevundimonas,aquabacterium和thalassolituus,所有这些都以其污染物降解能力,特定多余的聚糖水纤维剂而闻名。我们还观察到降解的真菌(即cladosporium和plectosposposella)和早期分化的真菌(隐菌菌,也称为rozellomycota)与plastisphere的早期分化真菌有很强的关联。SEA MPS主要由真菌(70%)殖民,其中一小部分河流向微生物(1% - 4%)殖民。海水中仅有MPS的存在将浮游生物真菌的相对丰度从2%增加到25%,这表明浮游生物和质地群落之间的交流很大。使用微生物源跟踪,我们发现MPS仅分别分散了3.5%和5.5%的河流细菌和微核生素群落。因此,尽管MPS选择并促进了生态意义的微生物的扩散,但不太可能在不同的水生栖息地之间进行急剧的组成变化。