聚氨酯降解菌Pseudomonas sp. PHC1基因组草图解析及其生物降解机制研究

来自德州农工大学的研究团队针对全球8%塑料产量的聚氨酯(PUR)海洋污染问题，分离出能以PUR为唯一碳氮源的河口细菌Pseudomonas sp. PHC1，完成其高质量基因组测序(6.18 Mb，100%完整性)，鉴定出酯酶、脂肪酶和脲酶等关键降解酶基因，为生物法治理塑料污染提供新策略。

　　

聚氨酯(PUR)作为全球第六大塑料(占总量8%)，70%最终成为海洋污染物，易被生物摄入并引发生态风险。微生物通过酯酶(esterase)和脲酶(urease)等酶系降解PUR的潜力备受关注。研究人员从美国德克萨斯州加尔维斯顿湾(29.676319°N, -94.781676°W)河口沉积物中分离出PUR降解菌Pseudomonas sp. PHC1，该菌能在以0.6% Impranil(PUR模拟物)为唯一碳源或氮源的培养基中生长。

采用Illumina NovaSeq X平台(2×150 bp)测序，经SPAdes组装获得6.18 Mb基因组草图(85条contigs，N₅₀
=183 kb)，GC含量59.82%，编码5,743个基因。CheckM2评估显示基因组完整性达100%，污染率仅0.21%。与NCBI数据库比对发现，该菌与已知聚乙烯降解菌Pseudomonas fluorescens Pj0-1的ANI值为93.99%。

关键发现包括：

1. 鉴定出WP_410236556.1酯酶和WP_410238278.1脂肪酶，可水解PUR酯键；
2. 发现完整脲酶基因簇(ureA-G)，其中ureC编码α亚基(WP_236181960.1)，参与氨基甲酸酯键断裂；
3. 检测到2个丝氨酸水解酶(WP_410237710.1/WP_410237772.1)，可诱导性降解PUR分散颗粒。

研究采用等离子体处理PUR泡沫进行微宇宙实验，通过SEM和FTIR证实生物降解效果。基因组数据已提交NCBI(登录号JBJXHJ010000000)，为开发塑料生物修复技术提供重要分子基础。