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塑料污染有救了?安徽大学等合作从垃圾场挖掘塑料降解酶

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塑料污染是全球难题,每年数百万吨塑料废弃物进入环境,预计2050年环境中塑料将积累约110亿公吨,垃圾填埋场是其主要归宿。但填埋场独特环境,孕育出能降解塑料的微生物。

安徽大学等多单位研究人员在PNAS Nexus发表研究,借助宏基因组学和机器学习技术,从垃圾填埋场挖掘塑料降解微生物和酶。团队从6个国家21个城市的垃圾填埋场及相关环境采集148个宏基因组样本,通过宏基因组学获得24种塑料生物降解酶、27种物种,借助机器学习得到712种具降解潜力的酶、150个宏基因组组装基因组,还发现117个与塑料降解相关基因,预测出978,107个潜在降解基因。

研究采用机器学习模型CLEAN预测酶功能,该模型突破传统方法局限,预测数量远超传统方式。经预测,多数酶为水解酶,可降解PET、PU等多种塑料。研究还对部分酶进行功能验证,对1537个宏基因组组装基因组分析,发现149个携带塑料降解基因,主要属于假单胞菌门和放线菌门。这项研究有望助力开发高效塑料降解技术 。 

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