细菌将尼龙的各个组成部分转化为增值产品

Forschungszentrum Jülich生物和地球科学研究所的一个科学家团队与Novonesis公司合作开发了一种细菌，这种细菌可以“吃掉”不同类型尼龙的单个构建块，并将其转化为增值产品。这项研究的结果将有助于改善尼龙的回收利用。这项研究刚刚发表在《自然微生物学》杂志上

合成聚酰胺，更为人所知的是尼龙，具有较长的耐用性和较高的抗拉强度。它们用于不同的行业和各种产品，包括紧身衣、内衣和运动服，以及降落伞、网、钓线和汽车行业的组件

尽管聚酰胺的应用和用途广泛，但目前其回收率不到5%。由于缺乏合适的回收工艺，大多数尼龙废物被填埋，作为渔网或绳索丢弃在环境中，或焚烧，这会释放有毒物质

传统的回收方法往往不足。传统的机械回收，即尼龙被熔化并重塑为纤维或塑料制品，目前只在非常小的规模上进行，因为它需要非常纯净的尼龙废料

或者，化学回收可以将尼龙材料分解成其构建块，重新组装成新的塑料，但材料通常不会完全分解。剩下的是单个分子和短分子链的混合物，即低聚物

与纯聚合物构建块相比，这种混合物很难加工。这就是Jülich研究团队的创新之处。

新的解决方案：细菌将尼龙废料用作食物来源

由Forschungszentrum Jülicch生物技术研究所的Nick Wierckx教授领导的研究团队对多功能但无害的土壤细菌恶臭假单胞菌进行了基因增强，使其能够代谢这种尼龙积木的混合物，并将其转化为生物聚酯等增值产品

这一突破的关键是基因工程和实验室进化的结合，这使得有效地教授细菌新技能成为可能

Wierckx说：“一些细菌在基因组发生随机突变后，能够更有效地回收尼龙构建块。这些细胞比其他细胞具有生长优势，可以更快地繁殖。在实验室里，尼龙构建块是唯一的营养来源，经过几代后，细菌培养物最终只由这些特殊的细胞组成。”

通过详细分析基因组，研究人员确定了负责任的突变，并将其引入恶臭假单胞菌细胞。此外，引入了被称为尼龙酶的特殊酶的基因，使细菌能够使用化学分解尼龙的短尼龙链作为额外的食物来源。在与Novonesis合作的早期研究中，已经探索了这种酶的潜力

这些结果是最近完成的欧洲项目Glaukos的一部分。Glaukos旨在通过创造新工艺和生物基纺织纤维，使服装和渔具及其涂层的生命周期更具可持续性，同时显著减少碳足迹和塑料污染 More information: Jan de Witt et al, Upcycling of polyamides through chemical hydrolysis and engineered Pseudomonas putida, Nature Microbiology (2025). DOI: 10.1038/s41564-025-01929-5

Journal information: Nature Microbiology