微生物由于其本身可再生、生物合成具有特異性和可持續性,被視為一種極具發展前景的塑料回收利用手段。生物催化塑料回收利用可以分為塑料降解和產物轉化兩個過程,其中生物催化塑料降解往往需要特定功能酶的分泌和表達,然而,單細胞微生物及降解酶的催化活性易受反應環境變化的影響,進而限制后續塑料產物的生物轉化,不利于生物催化塑料回收利用的實際應用。
近日,哈爾濱工業大學黃鑫教授團隊通過生物礦化氣-液界面自組裝的希瓦氏菌生物膜,將光催化塑料降解和生物催化產物轉化相結合,構建了一種基于活體材料的生物-無機雜合體系用于微塑料降解產氫,改善了上述的降解與轉化的矛盾。這種方法的優勢在于:希瓦氏菌聚集而成的生物膜可在內部自發形成厭氧微環境,顯著提高了希瓦氏菌的環境耐受性,加強了菌間電子傳遞,從而促進了聚乳酸等塑料到氫氣的持續轉化。



Baoyuan Li,?Zhijun Xu,?Ruifang Wang,?Rui Nie,?Zhengyu Tao,?Dr. Xin Huang
Angewandte Chemie International Edition
DOI:?10.1002/anie.202416577