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        能降解塑料的擬步甲幼蟲

        2020-12-28 04:34:29柳靜
        知識窗 2020年12期
        關(guān)鍵詞:步甲沙雷氏降解塑料

        柳靜

        在一個寬敞的垃圾中轉(zhuǎn)站,分門別類篩選出來的垃圾被壘成了一個個小山丘。在這里,唯有廢棄的塑料數(shù)量是最多的,比如廢棄的塑料泡沫、塑料玩具、塑料茶杯、塑料板凳,還有用來包裝食物的塑料袋等。據(jù)統(tǒng)計,世界上每秒就有20噸的塑料被消耗,每年有1300萬噸塑料流入海洋。這些難以降解的塑料垃圾已成為全球性難題,令環(huán)衛(wèi)工人頭疼不已。

        如果在此刻,有一只小小的擬步甲幼蟲扭動著弱小的身體,站在小山丘上,傲驕地拍著胸脯,自信滿滿地說:“這些廢棄的塑料我全包了,用不了多久,我就能把它們降解得一干二凈!”聽到這些,你是否跟我一樣嗤之以鼻,不以為然,輕笑這只口出狂言的小昆蟲。

        那么,擬步甲幼蟲到底具有什么特異功能呢?

        我們生活中使用的塑料的主要成分是無色透明的聚苯乙烯,它具有高于100℃的玻璃轉(zhuǎn)化溫度,由于分子的特殊結(jié)構(gòu),普通的微生物難以降解它。而且,聚苯乙烯在塑料垃圾中占很大比重,其難以降解的特性也給地球環(huán)境造成了巨大負(fù)擔(dān)。不過,最近科研人員做了一些實(shí)驗(yàn)研究,證明塑料可以被一種在溫暖、干燥地區(qū)較為常見的擬步甲幼蟲降解。

        全球頂尖的幾位化學(xué)教授組成的聯(lián)合研究小組首次發(fā)現(xiàn),擬步甲幼蟲可以食用聚苯乙烯,并在消化后降低其質(zhì)量和分子量。更令人感到驚奇的是,科學(xué)證實(shí),從擬步甲幼蟲體內(nèi)提取出的腸道菌群可以氧化并改變聚苯乙烯薄膜的表面特性。

        這些擬步甲幼蟲為什么能降解塑料中的聚苯乙烯呢?

        科研小組分離并鑒定了擬步甲幼蟲腸道中的沙雷氏菌,他們用聚苯乙烯喂食擬步甲幼蟲兩周后,竟然發(fā)現(xiàn)擬步甲幼蟲腸道菌群中沙雷氏菌的比例增加了6倍,占腸道菌群總數(shù)的33%。此外,科研小組還發(fā)現(xiàn)擬步甲幼蟲的腸道菌群由一組非常簡單的細(xì)菌組成,這與其他被發(fā)現(xiàn)能夠降解聚苯乙烯的昆蟲的腸道菌群非常不同。

        更令科研小組想象不到的是,100只擬步甲幼蟲竟然每天能夠吃掉34至39毫克的泡沫塑料,尤其喜食薄、軟、泡沫化程度較高的塑料。這些擬步甲幼蟲吃下去的塑料,一半轉(zhuǎn)化為二氧化碳,另一半則轉(zhuǎn)化為類似兔糞便的生物降解顆粒排泄出體外,對自然環(huán)境毫無污染。

        這項研究表明了擬步甲幼蟲具有特殊的飲食習(xí)慣,這也意味著聚苯乙烯可以被其他以腐木為食的昆蟲降解。

        研究人員使用擬步甲幼蟲體內(nèi)分離出的可降解塑料的細(xì)菌菌株,并復(fù)制擬步甲幼蟲的簡單腸道菌群,就有可能利用完全生物降解的方式來降解聚苯乙烯,從而為解決全球塑料污染作出貢獻(xiàn)。

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