揭秘:微生物可能是解決塑料問題的關鍵!
塑料污染問題已經變得嚴峻,無論是大太平洋垃圾帶,還是存在于我們的飲用水、茶葉、魚類和血液中的微塑料,都已成為全球性的難題。自從二戰(zhàn)期間和戰(zhàn)后塑料產量爆發(fā)以來,人類已經生產了超過91億噸的塑料,而據研究人員估計,只有不到十分之一的廢棄塑料得到了回收利用。更糟糕的是,最常見的回收方式——將塑料清洗、加工并制成新產品——實際上并不能減少廢物的數(shù)量:回收材料往往質量較低,最終可能仍然進入垃圾填埋場。
因此,研究人員正在尋找超越傳統(tǒng)回收的塑料問題解決方案,其中之一就是利用微生物分解塑料。但目前這種方法還不太實用,因為已知的能分解塑料的微生物通常需要高溫(85華氏度以上)才能發(fā)揮作用。當這種方法在工業(yè)規(guī)模上進行時,需要消耗大量能源來產生高溫,這不僅會增加碳排放,還會增加成本。
然而,在瑞士阿爾卑斯山和北極地區(qū)發(fā)現(xiàn)的微生物酶可以在較低溫度下工作,它們能夠在華氏59度下分解可生物降解的塑料,為更高效的塑料回收處理提供了可能。
研究人員在這項新研究中采集了格陵蘭、瑞士和挪威斯瓦爾巴特群島的19株細菌和15種真菌樣本。這些微生物生長在散落的塑料片或者埋在地下一年的塑料片上。
在經過研究的34種微生物中,有19種能夠成功分解一種叫做聚酯-聚氨酯的塑料,還有17種能夠分解兩種可生物降解塑料混合物。但沒有一種能夠分解聚乙烯,這是最常見的塑料,廣泛用于食品容器和塑料袋。
該研究描述了一種“簡單直接”的方法來分離這些在野外自然存在的細菌和真菌。北西大學的分子生物化學家魯?shù)旅桌ぐ⒗锼沟贍柕拢↙udmilla Aristilde)告訴《史密森雜志》說,利用自然微生物可以為設計生物回收策略提供“起步”。
隨著進一步研究的進行,作者們希望確定這些酶的最佳工作溫度,并希望找出這些微生物分解塑料的具體機制。
研究小組的高級科學家和負責人比特·弗雷(Beat Frey)在聲明中表示:“下一個重大挑戰(zhàn)將是確定微生物菌株產生的分解塑料酶,并優(yōu)化該過程以獲得大量蛋白質?!?/span>
去年,科學家們還報道了其他利用酶分解塑料的創(chuàng)新方法,例如蠟蟲唾液中的酶和甲蟲幼蟲腸道中的酶。