大麦虫能吃掉塑料垃圾

好奇

塑料，是指人工合成的具有可塑性的树脂材料。因为塑料袋所带来的环境问题，2002年10月英国《卫报》评选它是20世纪最糟糕发明。人类第一次合成塑料时肯定没想到自己创造了一个无法给自然降解的家伙。研究估计，从1950年到2015年，人类已经生产了83亿吨塑料，其中63亿吨变成了垃圾，而在这其中只有约6亿吨（9%）被回收使用，其余小部分被焚烧，大部分都被填埋或进入了自然环境。塑料的自然降解至少需要500年。

塑料污染问题在近年来引起了各国的大量关注，除减量化、提倡可重复使用外，再生塑料、塑料的化学循环以及降解塑料堆肥等技术都得到了前所未有的发展。

据6月10日发表在《微生物基因组学》杂志的一项研究，澳大利亚昆士兰大学的研究人员发现，常见的大麦虫（Zophobas morio，又称“超级麦皮虫”）可以在其肠道中一种细菌酶的帮助下吞噬聚苯乙烯。这种对聚苯乙烯“有胃口”的蠕虫可能是大规模回收塑料的关键。科学家希望这种“升级版”的生物循环能带来塑料垃圾回收的新方式，从而减少垃圾填埋量。

来自昆士兰大学化学和分子生物科学学院的克里斯·林克博士和他的团队在3周的时间里给大麦虫喂了不同的食物：其中一些喂了聚苯乙烯泡沫，一些喂了麸皮，还有一部分则被禁食。

林克博士说：“我们发现，只喂食聚苯乙烯的大麦虫不仅存活了下来，甚至体重还略有增加。”这表明大麦虫可以从聚苯乙烯中获取能量，而且很可能是在它们肠道微生物的帮助下。

研究人员使用元基因组学技术，找到了几种能够降解聚苯乙烯和苯乙烯的编码酶。他们的长期目标是设计酶，通过机械粉碎和生物酶降解，在回收工厂中降解塑料垃圾。

“大麦虫就像小型回收工厂，用嘴巴撕碎聚苯乙烯，然后‘喂’给肠道里的细菌。”林克博士说，“这个反应产生的分解产物可以被其他微生物用来制造高价值的化合物，比如生物塑料。”

大麦虫是超级麦皮虫形成的，在昆虫分类学中属于鞘翅目，拟甲科，粉甲属。又称超级面包虫、超级麦皮虫等。大麦虫有两个前辈在它之前就被发现有消化塑料的能力，分别是蜡虫和黄粉虫。

研究人员发现，昆虫能够啃食塑料，与它们体内的降解菌有重要关系，通过体外表达及生产制造就可以获得针对特定塑料的降解菌乃至降解酶，具有很重要的研究价值。

2015年，美国斯坦福大学和北京航空航天大学的研究人员在实验室观察到，100条黄粉虫（又叫面包虫）每天可以吞食34至39毫克的聚苯乙烯塑料，相当于一小片药片的重量。这些塑料在黄粉虫肠道内停留不到24小时，其中约48%被降解成二氧化碳，小部分被吸收。研究显示，以聚苯乙烯为食物来源的黄粉虫与正常取食的黄粉虫一样健康，其排泄物还能用于农作物土壤育肥。黄粉虫肠道微生物在塑料分解过程中起到决定性作用。研究人员首次从黄粉虫肠道中分离出一株可以利用聚苯乙烯作为唯一生长营养物的细菌，并将这种细菌保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。　

研究者认为，充斥着塑料的环境促使微生物演化出分解塑料的酶，先进的科学技术将它们改造得更加强大。但是，酶能参与的只是治理塑料污染的一个环节中的一部分。制造更易回收的塑料产品、减少不必要的使用、在使用后进行分类回收……这些更为关键的步骤，都要靠我们人类自己完成。