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这种甲虫幼虫可快速降解聚苯乙烯,有望解决塑料垃圾危机
澎湃新闻官方帐号 / 时间:2020-07-23 09:31:42

澎湃新闻7月22日讯:塑料是生产生活中不可或缺的材料,但其难以降解的特性也给环境产生巨大负担。当下,世界上每秒就有20000单位塑料被消耗,每年有1300万吨塑料流入海洋,如何减少和消除塑料垃圾污染已成全球性难题。

聚苯乙烯(PS)是一种无色透明的热塑性塑料,具有高于100℃的玻璃转化温度,常用于制杯子和饭盒等。由于分子结构特殊,普通微生物难以降解,聚苯乙烯在塑料垃圾中占很大比重。不过,最近研究人员证明它可以被一种在韩国较为常见的甲虫降解。

韩国浦项科技大学化学工程系教授Hyung Joon Cha和博士生Seongwook Woo以及安东国立大学应用化学系教授Intek Song组成的联合研究小组首次发现,原产于东亚地区的拟步甲幼虫可以食用聚苯乙烯,并在消化后可降低其质量和分子量。他们还证实,提取出的肠道菌群可以氧化并改变聚苯乙烯薄膜的表面特性。

同时,研究小组分离并鉴定了该幼虫肠道中的沙雷氏菌。研究人员用聚苯乙烯喂食幼虫两周后,幼虫肠道菌群中沙雷氏菌的比例增加了六倍,占肠道菌群总数的33%。此外,研究发现该幼虫的肠道菌群由一组非常简单的细菌(少于六个)组成,这与其他被发现能够降解聚苯乙烯的昆虫的肠道菌群不同。

这项研究表明,拟步甲幼虫具有特殊的饮食习惯,意味着聚苯乙烯可能能被其他以腐木为食的昆虫降解。另外,利用该种幼虫肠道菌群中发现的细菌菌株来开发能有效降解聚苯乙烯的菌群也同样值得期待。

据《每日科学》报道,该论文通讯作者Hyung Joon Cha表示,“我们发现了一种生活在东亚地区的新型昆虫,其幼虫的肠道菌群可对塑料进行生物降解。”他提到,如果使用本研究中分离的可降解塑料的细菌菌株,并复制该种昆虫的简单肠道菌群,就有可能利用完全生物降解的方式来降解聚苯乙烯,为解决塑料污染做出贡献。

该项研究的论文题为“Fast and facile biodegradation of polystyrene by the gut microbial flora of Plesiophthalmus davidis larvae”,发表在《应用与环境微生物学》(Applied and Environmental Microbiology)的在线板块上。