热解聚乙烯废弃物生物转化：未报道菌株Cupriavidus oxalaticus USM2A2合成P(3HB-co-3HV)的潜力与可持续应用

【编辑推荐】本研究首次报道了从马来西亚石油污染区分离的新型菌株Cupriavidus oxalaticus USM2A2，通过热解低密度聚乙烯(LDPE)废弃物与1-戊醇共培养，成功合成含77 mol% 3-羟基戊酸(3HV)的聚羟基脂肪酸酯(PHA)，产量达32 wt%。基因组分析揭示其携带3个PHA合酶(phaC)基因和细胞色素P450，为塑料废弃物转化为可降解生物材料提供了创新解决方案。

　　

Highlight

本研究首次揭示了未报道菌株Cupriavidus oxalaticus USM2A2将热解聚乙烯塑料废弃物(PEPW)转化为生物可降解聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸)[P(3HB-co-3HV)]的卓越能力。该菌株从马来西亚油污土壤中分离，其基因组携带3个推定PHA合酶(phaC)基因和具有单加氧酶活性的细胞色素P450，展现出独特的塑料降解与生物合成双功能潜力。

筛选与鉴定

从槟城塑料污染区获得的85株细菌中，7株能利用PEPW热解蜡状物与1-戊醇（经济型3HV前体）合成PHA。通过响应面法优化培养基条件，采用壬酸作为3HV前体、氯化铵为氮源时，菌体浓度达1.0 g/L，PHA含量保持32 wt%且3HV单体组成可调。

结论

C. oxalaticus USM2A2能以32 wt%的产率将PEPW转化为含77 mol% 3HV的P(3HB-co-3HV)，其基因组特征为开发"塑料-生物聚酯"循环技术提供了新思路。该发现为缓解传统塑料污染、推动绿色制造提供了微生物学基础。