题目：Exploring microbial degradation of polyamide 4 in soils: Unveiling degradation mechanisms, pathways, and the contribution of strain NR4

研究背景：

 聚丁内酰胺（PA4）是由丁内酰胺开环聚合得到的一类新型聚酰胺，具有酰胺类材料的优良性能，在分离膜工业、纤维制品以及生物医药等领域具有巨大的应用前景。目前，对于PA4生物降解方面的研究尚不系统和深入。这些研究工作的缺乏，使目前PA4的降解机制还不完善，影响了对PA4的系统认识和应用开发。

研究内容：

 本研究通过检测土壤填埋实验中PA4的质量、形态和结构变化，探讨了PA4在土壤中的降解机制，并深入分析了PA4生物降解富集系统的降解效率和微生物群落结构。结果表明，堆肥土壤对PA4薄膜降解最有效，γ-氨基丁酸是主要降解产物。在降解过程中，土壤细菌群落结构不断变化，变形菌门、伯克霍尔菌目、根瘤菌科、农菌、无色菌属水平不断增加，这些细菌降解有机污染物和修复土壤的潜力巨大。从驯化土壤中分离纯化了一株以PA4为唯一碳源的细菌，命名为NR4。对该细菌进行了鉴定和验证，15天内PA4的降解率约为65%。利用全基因组测序分析菌株NR4对PA4生物降解的代谢途径，发现与塑料降解相关的代谢途径中注释了异种生物降解的代谢途径，在这些途径中，己内酰胺的降解与PA4降解密切相关。

研究意义：

 这些发现为今后研究PA4降解机制、PA4可控降解机制以及开发高效的生物再循环系统奠定了基础。此外，对该细菌代谢途径的全面分析为进一步探索PA4降解酶提供了基础，而PA4降解酶的酶工程修饰为其他尼龙产品的降解提供了可行性。

 讲师王荔和硕士研究生张紫薇为论文共同第一作者，赵黎明教授为论文通讯作者。本成果得到上海市“科技创新行动计划”技术标准项目（21DZ2205900）、国家重点研发计划（2022YFC2104500）、高等学校学科创新引智计划资助（B18022）和中央高校基本科研业务费专项资金（ZDXM 2019）的资助。

原文链接：

 Li Wang^#, Ziwei Zhang^#, Di Zhang, Yongjun Qiu, Yibing Wang, Shu Quan, Liming Zhao*, Exploring microbial degradation of polyamide 4 in soils: Unveiling degradation mechanisms, pathways, and the contribution of strain NR4, Journal of Cleaner Production, Volume 429, (2023) 139535, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.139535.