10月12日下午, 中德海洋塑料汙染研討會在國家海洋局第一海洋研究所舉行, 萊比錫大學生物化學研究所韋韌博士和WolfgangZimmermann教授代表德國方面出席, 國家海洋局第一海洋研究所孫承君, 曲淩雲研究員參加了研討會. 本次研討會為海洋微生物資源的可持續開發與在生物化工領域的利用提供了新的參考.
隨著中國工業化進程的不斷加快, 中國已成為全球塑料產量最大的國家, 佔全球總產量的27.8%. 塑料工業的發展在給人類社會生活, 生產帶來方便的同時, 也導致大量的廢舊塑料垃圾不斷產生. 隨著海洋塑料汙染問題日益嚴重, 海洋塑料垃圾越來越受到重視. 研究表明, 60%~ 80%的海洋碎片來自於陸地活動, 且這些碎片中約80%為塑料, 多數的海洋塑料碎片是經環境分解後的微型塑料, 絕大多數直徑小於5毫米. 由於塑料的持久性和普遍性, 塑料垃圾正在破壞, 威脅著海洋環境, 更可怕的是, 它已經開始漸漸地進入食物鏈, 嚴重影響到海洋生態系統的健康和可持續發展.
青島市海洋與漁業局發布的《2013年青島市海洋環境公報》顯示, 2013年, 青島近海海洋漂浮垃圾中, 塑料垃圾佔了一半以上. 人類活動所產生的塑料汙染物對海洋微生物系統所造成的影響也會進一步影響整個海洋生態系統.
萊比錫大學生物化學研究所韋韌博士從事海洋塑料汙染物降解研究已經十年
在眾多海洋塑料汙染物中, 主要成分為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的各類食品包裝佔有很大一部分比例. 在過去十幾年中, 德國, 日本, 奧地利和中國的幾個課題組分別報道了從放線菌類細菌以及環境宏基因組中分離出來的PET水解酶, 證明了PET生物降解的可能性. 通過重組表達和定向進化等方法, 這些水解酶已被生產, 改造並應用於特定生物反應器內的小規模PET降解中, 為PET綠色生物降解的工業化奠定了基礎.
據了解, 國家海洋局第一海洋研究所海洋生態研究中心關注黃海生態和海洋微生物研究三十多年, 從黃海等海區分離獲得了豐富多樣的微生物資源, 建立了我國近海海洋微生物資源庫. 通過對菌種功能篩查和定向研究, 將所整理的資源分為生態環境益生菌(光合細菌為主), 潛在藥源菌(放線菌, 真菌為主), 環境汙染修複菌(例如石油降解菌)等類群並將資源資訊上交國家海洋微生物資源平台. 這些在海洋微生物方面研究的經驗和資源將為未來和德國學者在這個領域展開進一步的深入合作提供堅實的基礎.
在過去的十年中, 德國萊比錫大學生化研究所微生物與生物過程技術課題組專註於放線菌來源的聚酯水解酶的分離, 表達, 定向進化, 降解機理分析以及水解酶生物反應器的研發和其在其他生物化工領域的應用, 並在國際知名期刊上發表論文十數篇及申請兩項相關專利, 是微生物降解聚酯塑料領域的先鋒團隊. 最近, 他們和日本的一個課題組分別證實了利用分泌PET水解酶的放線菌株進行全細胞催化降解PET以及其他聚酯塑料可能性. 他們的技術平台必將為未來展開的中德在利用海洋微生物資源降解塑料垃圾的合作中提供強有力的支援.
中德海洋塑料汙染研討會在國家海洋局第一海洋研究所舉行
本次合作項目通過交流, 互訪, 以及共同開展針對海洋塑料汙染與微生物生態系統的科學研究, 增進國家海洋局第一海洋研究所和萊比錫大學生物化學研究所彼此之間的相互了解與信任, 加強雙方技術上的交換和互補, 特別是為充分了解雙方國家研究和科研體系, 最大化利用對方卓越的科研基礎設施以及共同利用類似黃海近海海域這樣的獨有研究場地提供了方便條件, 也為以後開展更長期有效的國際交流合作打下堅實的基礎.
未來, 針對黃海塑料垃圾汙染現狀, 雙方將合作開展塑料汙染物表面菌膜生物多樣性的分析以及潛在的聚酯水解酶的功能基因篩選研究, 為評估在自然條件下海洋微生物對聚酯塑料垃圾的侵蝕以及潛在的降解可能性開啟新的視角, 也為減少海洋塑料汙染這樣一個全球化的挑戰提供新的思路. '海洋微生物尤其是放線菌類的多樣性將為分離篩選全新的聚酯水解酶提供了一個新的平台, 也為海洋微生物資源的可持續開發與在生物化工領域的利用提供新的參考. ' 萊比錫大學生物化學研究所韋韌博士表示.