图为正在吃塑料的黄粉虫
“塑料在黄粉虫肠道疾速生物降解,提醒了丢掉在环境中塑料废物的新命运。”北京航空航天大学杨军教授说。
塑料在环境中难以天然降解,而聚苯乙烯又是其间之最,因为高分子量和高稳定性,普遍以为微生物无法降解聚苯乙烯类塑料。2015年北京航空航天大学杨军教授研讨组、深圳华大基因公司赵姣博士等在环境学科范畴的威望期刊《Environmental Science &Technology》上合作宣布了两篇姊妹研讨论文,证明了黄粉虫(面包虫)的幼虫可降解聚苯乙烯这类最难降解的塑料。
该突破性研讨显现,以聚苯乙烯泡沫塑料作为仅有食源,黄粉虫幼虫可存活1个月以上,最终发育成成虫,其所啮食的聚苯乙烯被彻底降解矿化为CO2或同化为虫体脂肪。这种发现为处理全球性的塑料污染疑问供给了思路。
脑洞大开请虫子帮忙
2005年起,杨军团队开端研讨塑料生物降解。主攻最难降解的聚苯乙烯等塑料降解。
科学家此前使用几种土壤无脊椎动物试验,如蚯蚓、千足虫、蛞蝓、蜗牛等看看其能否吃掉塑料。在饲喂14C符号的塑料如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),成果显现无法降解。
杨军以为,生物降解塑料的思路要开辟,不能只局限于微生物, 能够思考鳞翅目昆虫、白蚁等,海洋中的蛀船虫和钻孔蚌能侵蚀聚乙烯和海底电缆,也可思考从这些生物中别离并克隆能发日子性基团的要害酶及其基因。
杨军团队的2014年研讨发现,蜡虫(印度谷螟幼虫)能够咀嚼和进食聚乙烯PE薄膜,幼虫肠道别离出能够降解PE薄膜的两种菌株,即肠杆菌属YT1和芽孢杆菌YP1。随后研讨团队发现,黄粉虫幼虫是一种吃掉塑料更为凶猛的动物,其尺度比蜡虫更大(一般长35毫米,宽度3毫米),其能够将泡沫塑料作为仅有食物。黄粉虫有4个日子期间:卵、幼虫、蛹和成虫。
黄粉虫能吃所有塑料
研讨团队给出了黄粉幼虫啮食降解聚苯乙烯机理:第一步,泡沫塑料首要被黄粉幼虫嚼噬成细小碎片并摄入肠道中;第二步,嚼噬效果增加了聚苯乙烯泡沫与微生物和胞外酶的触摸面积,所摄食的碎片在肠道微生物所分泌的胞外酶效果下,进一步解聚成小分子商品;第三步,这些小分子商品在多种酶菌和黄粉幼虫本身酶的效果下,进一步降解并同化形成幼虫本身安排;第四步残留的泡沫碎片与有些降解中心商品,混合有些肠道微生物,以虫粪的形状排泄出体内,在虫粪中泡沫塑料也许还会进一步持续降解。
“黄粉虫能够消化最难降解的聚苯乙烯塑料,其他相对简单降解的塑料,理论上黄粉虫相同能够消化。”杨军教授说,他介绍,目前国内已有厂商在思考用人工培养黄粉虫或蜡虫来降解塑料废弃物。
不过他仍呼吁,应对日益严重的白色污染,少用或许禁用一次性的塑料商品,多使用能够重复使用的商品,才是对将来和子孙后代担任的情绪。