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近来,中科院《摄生科学》刊发的科学研讨初次系统提醒,纳米有机硒养分元素水可显着地增强机体对微塑料的生物降解与分泌才能。该研讨由世界基因养分恢复医学研讨中心周海涛教授团队完结,经过酶学、微生物学及分子模仿等多维度试验,说明纳米有机硒经过“酶促解聚”与“微生物降解”双途径协同效果,为缓解微塑料在生物体内的积蓄问题供给了立异性养分干涉战略。
微塑料作为一种新式污染物,广泛存在于自然环境与人体中,其难以降解的特性导致在体内继续堆集,或许引发氧化应激、免疫损害等多系统健康危险。现在,生物降解被视为管理微塑料污染的重要绿色途径,但是怎么提高其在生物体内的降解功率仍是科学界亟待破解的难题。
本研讨选取聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)微塑料为目标,经过体外试验系统,系统评价纳米有机硒养分元素水对微塑料降解要害酶——解聚酶活性的影响。试验成果为,在纳米有机硒效果下,野生型及突变型解聚酶对微塑料的解聚功率与产品转化率均显着提高。分子对接模仿进一步标明,纳米有机硒可与酶活性中心要害氨基酸残基(如L209、L216)产生特异性结合,安稳酶-底物复合物构象,然后增强其催化效能。
在微生物层面,研讨团队使用扫描电子显微镜调查发现,经纳米有机硒处理后,具有降解功用的菌株DT66和DT88对PET微塑料的附着与分化效果显著地增强,微塑料颗粒外表呈现显着腐蚀与碎片化现象。这标明纳米有机硒不仅能直接调控降解酶活性,还可经过改进功用微生物的代谢状况与界面反响,促进其降解才能。
根据上述成果,研讨团队提出“两层机制模型”:纳米有机硒一方面在分子水平上经过变构调理提高解聚酶功率,将微塑料分化为可溶性小分子;另一方面在微生态水平上增强降解菌群的活性与功用,协同促进微塑料在肠道等环境中被分化并随分泌物排出。
该研讨初次从“酶-微生物”互作视角,系统阐释纳米有机硒在促进微塑料生物降解与分泌中的效果途径,不仅为了解膳食硒在应对微塑料健康危险中的潜在价值供给了新根据,也为未来开发根据养分元素的功用性产品、构建人体微塑料防护系统奠定了重要理论基础。