近日，北京理工大学生命学院杨宇课题组发现了一株对硫化橡胶废弃物具有降解效果的肠道细菌，并解析了降解机制，为开发硫化橡胶废弃物的生物降解处理技术提供了基础。相关研究论文“Biodegradation of vulcanized rubber by a gut bacterium from plastic-eating mealworms”发表于《Journal of Hazardous Materials》 ( 中科院1区，IF 14.224 ) 。课题组在读博士生程晓涛为第一作者，已毕业硕士生夏孟丽为作者之一，杨宇副教授为论文通讯作者。
硫化橡胶是由橡胶高分子经硫化交联反应形成的一种三维交联网络聚合物。当前，全球的硫化橡胶产量达1390万吨，其中68%被应用于汽车轮胎，而42%被用于生产手套等一次性产品。这些硫化橡胶产品消费后产生的废弃物，在自然环境中长期不能降解，且容易自燃，释放微颗粒和传播有毒污染物和病原菌，对生态环境和人体健康具有潜在风险，被视为一种危险废弃物。现有的处理方法如填埋、焚烧和化学脱硫再生等，容易造成二次污染。微生物降解处理具有反应条件温和且无二次污染等优点，是一种绿色可持续的处理方法。但是，当前发现的硫化橡胶降解微生物只能单一的断裂聚合物主链（C="C）或交联硫键（S-S和C-S键），能同时断裂聚合物主链和交联硫键的微生物尚没有被发现，这严重限制了硫化橡胶废弃物生物降解效率及生物处理技术的开发。因此，亟需发掘新的硫化橡胶降解微生物以解决这一难题。

本研究首次从取食塑料的黄粉虫肠道中分离出一株能够利用硫化橡胶作为唯一碳源进行生长的不动杆菌（ Acinetobacter sp. BIT-H3）。通过表征硫化橡胶与该菌孵育后理化性质的变化以及降解期间释放的代谢产物，验证了该菌是通过断裂三维交联网络中聚合物主链和交联硫键来实现硫化橡胶的降解。此外，通过基因组和转录分析鉴定出了降解过程中的功能基因。结合理化性质变化、降解产物表征和分子生物学分析，提出了菌株BIT-H3降解硫化橡胶的潜在途径。研究结果表明昆虫肠道菌群是发掘橡胶降解微生物的重要来源，并为开发硫化橡胶废弃物的生物降解方法提供了基础。
本工作得到了国家自然科学基金委员会-欧盟委员会（NSFC-EU）环境生物技术国际合作重点项目(31961133015)、国家自然科学基金青年项目(51603004)、中国科学技术协会青年人才托举工程项目(2017QNRC001)的支持。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389423002224