新研究:黄腐酸降解微塑料的多重作用
微塑料(MPs)的环境行为受有机质物理化学作用与生物降解过程的共同调控,但有机质、生物降解与微塑料三者之间的复杂相互作用机制尚未明确。2026年3月24日,北京建筑大学与南开大学科研团队联合开展的黄腐酸介导聚苯乙烯微塑料(PSMPs)降解相关研究成果正式发表。该研究以黄孢原毛平革菌为模式菌株,通过 21 天的降解实验,探究了黄腐酸在PSMPs降解过程中的关键作用,并提出一种非生物-生物协同降解机制。相关研究成果以《Enhancing the mycoremediation potential: The multifaceted role of fulvic acid in polystyrene microplastics degradation by Phanerochaete chrysosporium》(提升真菌修复潜力:黄腐酸在黄孢原毛平革菌降解聚苯乙烯微塑料中的多重作用)为题,发表于国际期刊Journal of Hazardous Materials(《危险材料杂志》)。该研究的主要研究结果如下:
1.黄腐酸的添加可显著提升PSMPs降解率,将单独真菌降解率由13.76±1.44%提升至25.49±3.72%(p<0.01),同时显著促进羧酸与酯类化合物生成,加速降解进程。
2.进一步机制验证表明,黄腐酸通过多重途径参与PSMPs降解,具体作用机制包括:(1)非生物化学刻蚀作用:黄腐酸通过非生物化学过程刻蚀PSMPs表面,有效提升其生物可利用性,对PSMPs降解的贡献率为3.25%;(2)基因调控作用:显著上调黄孢原毛平革菌中核糖体组装、能量代谢及胁迫响应相关基因,增强降解能力,对PSMPs降解的贡献率为21.90%;(3)酯化加速作用:黄腐酸与降解中间体发生酯化反应,加速PSMPs从氧化物向羧酸、酰基衍生物转化,对PSMPs降解的贡献率为0.34%。其中,氧化中间体的形成主要与脱氢酶、谷胱甘肽转移酶、脂肪酶编码基因相关;而酯类产物则主要由脱氢酶、双加氧酶、木质纤维素酶及脂肪酶编码基因调控。
该研究明确阐明了黄腐酸介导的微塑料非生物-生物耦合降解机制,显著推动了微塑料生物转化领域的研究进展,为解析自然环境中微塑料的环境归趋提供了重要的理论支撑与科学依据。