大麦虫幼虫肠道菌群对聚苯乙烯泡沫塑料降解
来源：环境科学杂志2020年第1期北京时间：
作者：杨莉,刘颖,高婕,彭霞薇,白志辉,庄绪亮
单位：北京林业大学生物科学与技术学院, 北京 100083,中国科学院生态环境研究中心中国科学院环境生物技术重点实验室, 北京 100085,中国科学院生态环境研究中心中国科学院环境生物技术重点实验室, 北京 100085,中国科学技术大学生命科学学院, 合肥 230026,中国科学院生态环境研究中心中国科学院环境生物技术重点实验室, 北京 100085,中国科学院大学资源与环境学院, 北京 101408,北京林业大学生物科学与技术学院, 北京 100083,中国科学院生态环境研究中心中国科学院环境生物技术重点实验室, 北京 100085,中国科学院大学资源与环境学院, 北京 101408,中国科学院生态环境研究中心中国科学院环境生物技术重点实验室, 北京 100085,中国科学院大学资源与环境学院, 北京 101408
摘要：聚苯乙烯（polystyrene，PS）是广泛使用且难以降解的主要塑料材料之一.在本研究中，选择大麦虫幼虫（Zophobas morio）对PS进行生物降解，发现大麦虫幼虫在为期50 d的培养时间仅摄取PS，能够保持较高存活率（73%）.使用傅里叶变换红外光谱分析大麦虫的虫粪，证实了虫粪中的PS形成了新的含氧官能团.凝胶渗透色谱分析表明，大麦虫摄入PS后其虫粪的重均分子量（Mw）和数均分子量（Mn）均向减小的方向偏移，表明大麦虫摄入的PS发生了降解.使用16S rRNA基因测序技术，分析PS、麦麸和麦麸加PS这3种不同的饲喂条件下大麦虫的肠道细菌，结果表明在不同的摄食条件下，Z.morio的肠道菌群表现出显著差异.在PS饲喂条件下，大麦虫肠道中具有降解PS功能的优势菌群，例如克雷伯氏菌（Klebsiella）和柠檬酸杆菌属（Citrobacter）等显著富集.以PS为唯一碳源，对大麦虫肠道微生物进行为期90 d的体外培养实验，结果发现具有PS降解功能的肠道菌群显著富集.本研究证明了肠道细菌在大麦虫幼虫降解PS的过程中发挥了重要作用，为PS的生物降解提供了新的理论依据与应用思路.
关键词：大麦虫,聚苯乙烯(PS),生物降解,肠道菌群,高通量测序,
