3月7日，國際學術期刊《危險材料》報道了中科院海洋所孫超岷課題組發現的能有效降解聚乙烯（PE）塑料的海洋真菌和酶的研究成果。
該真菌不僅能有效降解PE，還對聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PUR）、聚酰胺（PA）和生物可降解塑料有明顯的降解效果，是一株塑料降解譜廣泛的真菌，為發展混合塑料降解生物制品提供了絕佳候選材料，并有望突破多種難降解塑料（如PE、PS、PUR等）的降解瓶頸。
海洋真菌Alternaria alternata FB1對聚乙烯塑料的降解效果
海洋真菌Alternaria alternata FB1處理聚乙烯塑料4個月后的形態
孫超岷團隊自2016年開始從青島近海采集了上千份塑料垃圾，經過大量篩選發現一個塑料垃圾上附著了一個海洋真菌Alternaria alternata FB1，該真菌在PE塑料表面具有很強的定殖能力。經過1個月左右的培養，該真菌能夠在PE表面產生明顯的降解孔洞。延長真菌處理PE的時間至4個月，該真菌能夠使得塑料發生皺縮、變色，降解塑料碎片從原始塑料上剝離。研究人員進而結合紅外光譜、凝膠滲透色譜、X射線衍射、高效液相色譜及質譜等手段多方位證實了該真菌能有效降解PE，解解效率高達95%。結合氣相色譜和質譜技術發現該真菌降解PE塑料的產物主要是一種四碳化合物（二甘醇胺）占比達到93%。利用轉錄組技術解析了介導該真菌降解PE的潛在酶系，最終結合體外表達技術獲得了多個在24小時內有降解PE效果的酶種。
條件改良后海洋真菌Alternaria alternata FB1對多種塑料均有明顯降解效果(1個月)
雖然該真菌能夠降解PE塑料，但需要較長時間（長達數月）。為了能提高其降解效率，研究團隊近期改良了真菌的培養條件，大大提升了對PE塑料的降解效果：一個月即可以產生原來數月才能達到的降解效果。而且，培養條件改良后的真菌能夠有效降解包括聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PUR）、聚酰胺（PA）和生物可降解塑料在內的多種塑料，尤其是對于聚酯型PUR和生物可降解塑料在兩周內即可降解為碎片。值得指出的是，經過毒理實驗確證該真菌對環境無害，而且在降解塑料后其培養物能夠產生有效抑制多種病原菌（包括臨床常見耐藥菌）的活性物質。上述結果均表明該真菌有很好的潛力用于發展環境友好型塑料降解制品，其下游生物基材料還可以用于生產抗生素等生物制品。目前，該研究成果已經申請國家發明專利保護。下一步將重點解析介導多種塑料降解的關鍵酶種，結合合成生物學等技術提升相應酶種的產量和降解能力，實現對部分塑料（如聚酯型PUR）的工業級應用，建立“從塑料降解到高值化生物轉化”的一體化生物回收模式，為我國塑料循環經濟發展提供經濟、環保、可行的技術支撐。
條件改良后海洋真菌Alternaria alternata FB1對一些塑料短期內能產生顯著降解效果
（來源:全球生物降解中心）
