世界難題破解在即?能吃掉塑料的小蟲!!
2018-12-26 來源:唯塑傳播(廣東塑協媒體中心)
早在2015年就有新聞報道,稱中美研究人員發現黃粉蟲可以吞食和完全降解塑料,他們已在黃粉蟲體內分離出靠聚苯乙烯生存的細菌,并將其保存。隨后美國斯坦福大學和北京航空航天大學的研究人員在實驗室觀察到,100條黃粉蟲每天可以吞食34至39毫克的聚苯乙烯塑料,相當于一小片藥片的重量。
這些塑料在黃粉蟲腸道內停留不到24小時,其中約48%被降解成二氧化碳,小部分被吸收。
研究顯示,以聚苯乙烯為食物來源的黃粉蟲與正常取食的黃粉蟲一樣健康,其排泄物還能用于農作物土壤育肥。黃粉蟲腸道微生物在塑料分解過程中起到決定性作用。

研究人員首次從黃粉蟲腸道中分離出一株可以利用聚苯乙烯作為唯一生長營養物的細菌,并將這種細菌保存在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心。
時至今日三年的時間過去了,蟲子吃塑料的新聞已經沉寂一時,然而近日北京航空航天大學化學學院教授楊軍和其團隊13年的潛心研究成果,再一次將我們的視線拉到吃塑料的小蟲上來。

北京航空航天大學化學學院教授楊軍
一次偶然的事件讓楊軍教授開始研究起蠟蟲來,他們通過各種渠道購買和培養了蠟蟲,通過解剖將其腸道內含物取出,接種于僅僅鋪有聚乙烯薄膜的無碳培養基上。實驗進行了28天后,通過電鏡觀察聚乙烯薄膜發現,蠟蟲腸道內含物侵蝕并穿透了塑料薄膜。這意味著蠟蟲的腸道微生物降解了塑料。
其實此前Federica Bertocchini (西班牙一位生物學家),因為養蜜蜂,也在偶然的情況下發現了這種吃塑料的蟲子。當時她意識到蠟蟲體內可能有分解塑料的酶。

吃塑料的蠟蟲
而現在已經能證實蠟蟲可以降解塑料,但回到科研上,到底是腸道內含物里的哪些關鍵物質分解了聚乙烯?楊軍團隊繼續以聚乙烯為唯一碳源,60天富集培育分離出8種純菌株,并最終通過抗拉強度試驗選擇了兩種降解能力最強的菌種:阿氏腸桿菌和芽孢桿菌。
最終他們發現蟲子的腸道菌群可以降解塑料,本來需要500年才能自然降解的塑料,在蟲子腸道里走一遭降解時間縮短到24小時以內。

除此之外,楊軍還全面深入地證實了黃粉蟲也嚙食跟降解聚苯乙烯。他們做實驗喂了500條黃粉蟲,30天之內它們可以吃聚苯乙烯(泡沫塑料)1.8克。進行對照實驗顯示,吃泡沫塑料和吃麥麩,兩個的存活率沒有顯著差異。在30天之內吃泡沫塑料的蟲子依舊很健康。
所以泡沫塑料也可以做黃粉蟲的一個食物來源。最后的結果證明,黃粉蟲把聚苯乙烯降解礦化為了二氧化碳,同時它也同化轉化成了這個蟲子的肌體。充分證明了黃粉蟲能夠對聚苯乙烯進行降解利用。

因為其成果,目前美國已有20多家家庭農場開始用泡沫塑料養殖黃粉蟲。其研究結果也已進入多個國家的科學博物館、中小學教材或者參考書。
楊軍教授表示將繼續進行基礎研究,同時著手產業化。期望能開發出降解可控的新型材料,以及制造出仿腸道環境的生物反應器等,在此我們也由衷的希望楊軍教授能早日成功,破解塑料污染這個世界難題!