万维读者网 > 信息时代 > 正文  

中国科学家发现能吃掉塑料的虫子

www.creaders.net | 2015-11-12 19:17:57  博闻社 | 0条评论 | 查看/发表评论

  2015年北京航空航天大学杨军教授研究组、深圳华大基因公司赵姣博士等在环境学科领域的权威期刊《Environmental Science &Technology》上合作发表了两篇姊妹研究论文,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。

  石油化工生产的塑料废物污染是世界环境难题。大部分塑料一次性消费使用后即被丢弃。迄今为止学术界认为,塑料产品由于物理化学结构稳定、在自然环境中可能数十至数百年不会被分解。

  2005年起,杨军团队开始研究塑料生物降解。主攻最难降解的聚苯乙烯等塑料降解。

  杨军团队的2014年研究发现,蜡虫(印度谷螟幼虫)能够咀嚼和进食聚乙烯PE薄膜,幼虫肠道分离出能够降解PE薄膜的两种菌株,即肠杆菌属YT1和芽孢杆菌YP1。随后研究团队发现,黄粉虫幼虫是一种吃掉塑料更为厉害的动物,其尺寸比蜡虫更大(通常长35毫米,宽度3毫米),其可以将泡沫塑料作为唯一食品。黄粉虫有4个生活阶段:卵、幼虫、蛹和成虫。

  黄粉虫又叫面包虫,在昆虫分类学上隶属于鞘翅目,拟步行虫科,粉甲虫属(拟步行虫属)。原产北美洲,50年代从前苏联引进中国饲养。

  实验表明,100只黄粉虫每天可以吃掉34-39毫克的泡沫塑料。在16天的试验期,虫子摄入泡沫塑料中47.7%转化为CO2。而残留(约49.2%)被转化为类似兔粪便的生物降解颗粒被排泄出体外。试验用α-13C或β-13C标记的聚苯乙烯塑料证实其被矿化为碳13标记二氧化碳和脂类。幼虫肠道内聚苯乙烯泡沫停留时间不超过24小时就降解。

  研究团队给出了黄粉幼虫啮食降解聚苯乙烯机理:第一步,泡沫塑料首先被黄粉幼虫嚼噬成细小碎片并摄入肠道中;第二步,嚼噬作用增加了聚苯乙烯泡沫与微生物和胞外酶的接触面积,所摄食的碎片在肠道微生物所分泌的胞外酶作用下,进一步解聚成小分子产物;第三步,这些小分子产物在多种酶菌和黄粉幼虫自身酶的作用下,进一步降解并同化形成幼虫自身组织;第四步残留的泡沫碎片与部分降解中间产物,混合部分肠道微生物,以虫粪的形态排泄出体内,在虫粪中泡沫塑料可能还会进一步继续降解。

  该突破性研究显示,以聚苯乙烯泡沫塑料作为唯一食源,黄粉虫幼虫可存活1个月以上,最后发育成成虫,其所啮食的聚苯乙烯被完全降解矿化为CO2或同化为虫体脂肪。这种发现为解决全球性的塑料污染问题提供了思路。

   0


热门专题
1
俄乌战争
6
大S
11
美国大选
2
中共两会
7
中美冷战
12
以哈战争
3
川普
8
洛杉矶大火
13
巴黎奥运
4
万维专栏
9
叙利亚
14
三中全会
5
AI
10
苗华被抓
15
台湾大选
关于本站 | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站导航 | 隐私保护
Copyright (C) 1998-2025. Creaders.NET. All Rights Reserved.