研究提出菌株塑料降解能力快速評估策略

　　微生物降解技術幾乎不產生二次污染，在治理塑料污染方面具有前景。然而，自然界細菌種類繁多，多種塑料的生物降解過程及機理不明確，實驗測定的基體效應較大，導致快速識別并定量評估具備特定塑料高效降解能力的菌株仍具挑戰性。

　　近日，中國科學院煙臺海岸帶研究所研究團隊提出基于電化學傳感的菌株塑料降解能力快速定量評估策略，用于對聚苯乙烯降解菌株的快速識別。研究將聚合物膜離子選擇性電極與磁分離技術相結合，利用菌株降解塑料導致指示離子釋放，通過高靈敏檢測指示離子濃度變化實現對菌株降解塑料效率的間接電化學檢測。

　　研究合成了具有核-殼結構的磁性復合材料。該材料由外至內包括塑料包覆層、指示離子釋放層、磁珠載體等。其中，塑料包覆層用以識別待測菌株的降解性能，降解作用可使磁性復合材料表面產生孔洞，從而暴露出指示離子釋放層；指示離子釋放層由Ca3(PO4)2構成，用于介質溶液轉換后釋放Ca2+指示離子；磁性載體用以提供磁性，利用磁性分離技術可以實現介質溶液轉換，避免培養液中復雜組分對后續鈣離子選擇性電極檢測的干擾。關于菌株塑料降解能力的定量評估，該研究的分析結果與傳統稱重法一致，但評估周期從至少4周縮短到6小時，實現了對塑料降解菌株的高效快速識別。

　　這一研究可拓展應用于對各類塑料降解微生物及降解酶的快速篩查與降解能力的評估。

　　相關研究成果發表在《分析化學》（Analytical Chemistry）上。研究工作得到國家自然科學基金和山東省重點研發計劃等的支持。