這種甲蟲幼蟲可快速降解聚苯乙烯,有望解決塑料垃圾危機

2021-01-08 澎湃新聞

塑料是生產生活中不可或缺的材料，但其難以降解的特性也給環境產生巨大負擔。當下，世界上每秒就有20000單位塑料被消耗，每年有1300萬噸塑料流入海洋，如何減少和消除塑料垃圾汙染已成全球性難題。

聚苯乙烯（PS）是一種無色透明的熱塑性塑料，具有高於100℃的玻璃轉化溫度，常用於制杯子和飯盒等。由於分子結構特殊，普通微生物難以降解，聚苯乙烯在塑料垃圾中佔很大比重。不過，最近研究人員證明它可以被一種在韓國較為常見的甲蟲降解。

韓國浦項科技大學化學工程系教授Hyung Joon Cha和博士生Seongwook Woo以及安東國立大學應用化學系教授Intek Song組成的聯合研究小組首次發現，原產於東亞地區的擬步甲幼蟲可以食用聚苯乙烯，並在消化後可降低其質量和分子量。他們還證實，提取出的腸道菌群可以氧化並改變聚苯乙烯薄膜的表面特性。

同時，研究小組分離並鑑定了該幼蟲腸道中的沙雷氏菌。研究人員用聚苯乙烯餵食幼蟲兩周後，幼蟲腸道菌群中沙雷氏菌的比例增加了六倍，佔腸道菌群總數的33％。此外，研究發現該幼蟲的腸道菌群由一組非常簡單的細菌（少於六個）組成，這與其他被發現能夠降解聚苯乙烯的昆蟲的腸道菌群不同。

這項研究表明，擬步甲幼蟲具有特殊的飲食習慣，意味著聚苯乙烯可能能被其他以腐木為食的昆蟲降解。另外，利用該種幼蟲腸道菌群中發現的細菌菌株來開發能有效降解聚苯乙烯的菌群也同樣值得期待。

據《每日科學》報導，該論文通訊作者Hyung Joon Cha表示，「我們發現了一種生活在東亞地區的新型昆蟲，其幼蟲的腸道菌群可對塑料進行生物降解。」他提到，如果使用本研究中分離的可降解塑料的細菌菌株，並複製該種昆蟲的簡單腸道菌群，就有可能利用完全生物降解的方式來降解聚苯乙烯，為解決塑料汙染做出貢獻。

該項研究的論文題為「Fast and facile biodegradation of polystyrene by the gut microbial flora of Plesiophthalmus davidis larvae」，發表在《應用與環境微生物學》（Applied and Environmental Microbiology）的在線板塊上。

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