據(jù)路透社10月4日報道,研究人員今天說,蠟蟲唾液中的兩種物質(zhì)能夠輕易分解一種常見塑料,全球應(yīng)對塑料污染的斗爭有望取得進(jìn)展。蠟蟲是一種飛蛾幼蟲,以蜂蠟為食。
研究人員說,在這種蟲的唾液中發(fā)現(xiàn)的兩種酶可以在室溫下迅速降解聚乙烯。聚乙烯是世界上使用最廣泛的塑料,也是一場從海溝延伸到山頂?shù)沫h(huán)境危機(jī)的主要誘因。
這項研究基于研究人員2017年的發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時他們發(fā)現(xiàn),蠟蟲能夠降解聚乙烯,但不清楚這些小蟲是如何做到這一點(diǎn)的。答案其實(shí)是酶——這種由生物體產(chǎn)生的物質(zhì)能夠觸發(fā)生物化學(xué)反應(yīng)。
要使塑料降解,氧氣必須穿透聚合物(或者說塑料分子),這個重要的初始步驟名為氧化。研究人員發(fā)現(xiàn),有了前面提到的酶,這一步可在數(shù)小時內(nèi)完成,無需進(jìn)行加熱或輻射等預(yù)處理。
該研究論文發(fā)表在英國《自然·通訊》雜志上。研究帶頭人、西班牙國家研究委員會分子生物學(xué)家費(fèi)代麗卡·貝爾托基尼說,這項研究正在“改變塑料生物降解的范式”。
塑料由不易分解的聚合物制成,含有能提高耐久性的添加劑。這意味著,塑料可以完好無損地保存數(shù)年、數(shù)十年或數(shù)百年。
貝爾托基尼說:“這些特性使塑料成為獨(dú)特且有用的材料,但也正在制造本世紀(jì)極為嚴(yán)重的一個問題?!?/p>
她說:“塑料會在環(huán)境中存在很長時間。它最終會分解為小顆粒,進(jìn)而成為微塑料顆粒和納米塑料顆粒的來源。從南極洲到雨水和自來水,這些塑料微粒隨處可見,不僅引發(fā)顯而易見的環(huán)境問題,還給人類健康造成越來越大的麻煩?!?/p>
聚乙烯價格低廉,耐用,不與食物發(fā)生相互作用,因此用途包括食品包裝、雜貨店購物袋等。
蠟蟲是一種名為蠟螟的蠟蛾的幼蟲。這種蟲被養(yǎng)蜂人視為害蟲,因為它們以蜂蠟、花粉和蜂蜜為食,偶爾也會吃蜜蜂幼蟲。
研究人員希望通過合成蠟蟲的唾液酶來分解塑料垃圾。他們也成功地合成了這些酶。貝爾托基尼說,使用無數(shù)的蠟蟲來完成這項工作有一些缺點(diǎn),包括在蠟蟲代謝聚乙烯的過程中會產(chǎn)生二氧化碳。
研究論文的共同作者、西班牙國家研究委員會的生態(tài)學(xué)家兼數(shù)學(xué)家克萊門特·費(fèi)爾南德斯·阿里亞斯說:“在我們的研究中,這些酶能夠氧化塑料,將其分解為小分子。這為處理塑料垃圾提供了另一種方案,即在可控環(huán)境下降解塑料,限制乃至最終完全消除微塑料的釋放。”
一家與德國塑料工程企業(yè)勒希林公司有關(guān)聯(lián)的基金會資助了這項研究。
過去,試圖通過生物手段降解塑料(即生物降解)的工作主要將焦點(diǎn)放在微生物上。研究人員找到了一些能夠分解塑料的微生物,但需要進(jìn)行預(yù)處理,因此實(shí)用性打了折扣。
過去30年間,全世界塑料消耗量激增,每年有數(shù)億噸塑料最終成為垃圾,其中不到10%的塑料被回收利用。
今年3月,聯(lián)合國在肯尼亞首都內(nèi)羅畢開會后批準(zhǔn)了一項里程碑式的協(xié)議,準(zhǔn)備締結(jié)世界上首個應(yīng)對全球塑料污染的條約,目標(biāo)是在2024年前敲定一項具有法律約束力的協(xié)議。