综述:聚乙烯生物降解和生物转化方面的进展:微生物、酶学及生物技术的见解

《Engineering Microbiology》:Advances in polyethylene biodegradation and bioconversion: Microbial, enzymatic, and biotechnological insights

【字体: 时间:2025年12月22日 来源:Engineering Microbiology CS3.9

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  聚乙烯(PE)作为全球主要塑料污染物,其降解面临高结晶性和疏水性挑战。本文系统综述PE生物降解机制,涵盖微生物(如Fusarium redolens、Trichoderma harzianum)及其酶系(如laccase)的作用路径,解析烷烃代谢途径与PE降解的关联性。同时探讨物理化学协同策略(如热解预处理)与新兴技术(合成生物学、机器学习)的整合应用,提出通过多学科协同突破PE闭环回收系统效率瓶颈。

  
聚乙烯(PE)作为全球最广泛使用的合成塑料之一,其化学稳定性和高产量使其成为陆地及海洋生态系统中的持久污染物。本文系统梳理了PE生物降解领域的研究进展,重点探讨了降解机制、微生物群落、关键酶类及多技术协同策略,为塑料污染治理提供了科学依据。研究显示,PE的生物降解效率受其分子结构、结晶度及环境条件等多重因素制约,目前主要通过物理化学预处理增强生物可利用性。在微生物资源方面,已发现来自土壤、海洋及动物肠道等特殊生境的PE降解菌株,其中真菌和细菌的代谢通路存在显著差异。酶学研究表明,PE降解需依赖多酶复合体的协同作用,但现有酶对未处理的PE底物展现出有限的催化活性。本文特别强调,将合成生物学改造的微生物与机器学习驱动的精准调控技术相结合,可能突破当前PE生物降解的瓶颈。研究同时指出,未来需建立标准化评价体系,解决实验室高效降解与自然环境适应性之间的鸿沟。
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