Gentechnisch veränderte Bakterien können die biologische Abbaueffizienz von Mikroplastik (MPs) durch gezielte Umgestaltung von Abbauenzymen, Optimierung der Expressionsregulation und Verstärkung von Stoffwechselwegen verbessern und bieten neue technische Ansätze für die Bewältigung von schwer abbaubaren Plastikverschmutzungen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über Strategien zum Aufbau gentechnisch veränderter Bakterien zur Verstärkung des biologischen Abbaus von Mikroplastik und deren Wirkmechanismen, fasst die Hauptmethoden zur Konstruktion hocheffizienter Abbau-Bakterien zusammen, einschließlich Auswahl des Wirtsstamms, Identifizierung und gezielter Modifikation von Abbauenzymen, Optimierung von Expressions- und Sekretionssystemen sowie Rekonstruktion von Stoffwechselwegen und Optimierung der Produktassimilation; es werden Fortschritte in der Forschung zum Abbau von Polyethylenterephthalat (PET), biologisch abbaubaren Polyestern und polyolefinartigen Mikroplastiken zusammengefasst und Unterschiede zwischen verschiedenen Kunststofftypen bei enzymatischer Depolymerisation und metabolischer Umwandlung verglichen; weiter werden auf molekularer Ebene wichtige Schritte zur Verstärkung des Abbaus erläutert, darunter die Verbesserung der Kontaktintensität zwischen Enzym und Polymer, Steigerung der Kettenbruchfähigkeit des Polymers, Förderung des Transports und der Assimilation von Oligomeren und Monomeren sowie der Aufbau eines multi-enzymschen oder multi-bakteriellen Kooperationssystems. Abschließend wird auf die Notwendigkeit hingewiesen, effiziente Abbauelemente zu identifizieren, die Umweltanpassung gentechnisch veränderter Bakterien zu optimieren, kontrollierte Freisetzung und Biosicherheitsdesign zu entwickeln sowie skalierbare Reaktionssysteme aufzubauen, um theoretische und technologische Innovationen für die Entwicklung der biologischen Mikroplastikabbau-Technologie und die Verschmutzungsbekämpfung bereitzustellen.

Mikroplastik;gentechnisch veränderte Bakterien;Biodegradation;Enzymtechnik;Abbaumechanismen