資訊來(lái)源：羊城(chéng)晚報♣'β↔(bào)　http://www.ycwb.com/ePaper/ycwb←∞ /html/2015-11/12/content_847715.h↑←®tm?div=-1

　　“塑料在黃(huáng)粉蟲腸道(dào)快(kuài)速生(•§shēng)物(wù)降解，揭示了(le)丢棄在環境中塑料廢物( α♣'wù)的(de)新命運。”北(běi)京航空(kōng)航天大(dà)學楊軍教授說(shuō∏÷×₽)。

　　塑料在環境中難以自(zì)然降解，而聚苯乙烯又(→≠≤‌yòu)是(shì)其中之最，由于高(gāo)分(f€∏ēn)子(zǐ)量和(hé)高(gāo)穩定性，普遍認為(wèi)微(✔↕∞∑wēi)生(shēng)物(wù)無法降解聚苯∞≈乙烯類塑料。2015年(nián)北(běi)京航空(kōng)航天大(d®γ£δà)學楊軍教授研究組、深圳華大(dà)基因公司趙姣博士等在環境學科(kē)領↓<©γ域的(de)權威期刊《Environme₩↕≈ntal Science & Technol♦♥σ'ogy》上(shàng)合作(zuò)發表了(σ©₹€le)兩篇姊妹(mèi)研究論文(wén)，證明(míng¶✘★)了(le)黃(huáng)粉蟲（面包蟲）的(de)幼蟲可(kě)π✔™降解聚苯乙烯這(zhè)類最難降解的(de)塑料。

　　該突破性研究顯示，以聚苯乙烯泡沫塑料作(zuò)為(wèi)唯一(yī)食源↓$≠，黃(huáng)粉蟲幼蟲可(kě)存活1個(gè)月(yuè)以上(shàng)，最‌‍Ω"後發育成成蟲，其所齧食的(de)聚苯乙烯被完全降解礦化(huà)∑≤δ為(wèi)CO2或同化(huà)為(wèi)蟲體(tǐ)脂肪。這(zhè)種"∞發現(xiàn)為(wèi)解決全球性的(de)塑料污染問(wèn)題提供了(l₩€e)思路(lù)。

　　盡管如(rú)此，面對(duì)日(rì)益嚴重的(de)白(bái)色塑料污染，楊軍教授®§✘✘還(hái)是(shì)呼籲，公衆在日(rì)常生(shēng)活中應少(s¶‌≈hǎo)使用(yòng)一(yī)次性的(de)塑→✘♥λ料飯盒、方便袋。


　　困境　降解塑料成世界難題

　　石油化(huà)工(gōng)生(shēng)産的λ€(de)塑料廢物(wù)污染是(shì)世界環境難題。大(dà✘πσ∏)部分(fēn)塑料一(yī)次性消費(fè©€δi)使用(yòng)後即被丢棄。迄今為(wèi)止學術(shù)界認為(γ¶₩♣wèi)，塑料産品由于物(wù)理(lǐ)化(huà)學結構穩定、 ​<∑在自(zì)然環境中可(kě)能(néng)數(shù)十至數(shù)百年(nián)不(¶∑✘bù)會(huì)被分(fēn)解。

　　楊軍教授介紹，2013年(nián)全球消費(fèi)2.99億噸塑料，其中聚苯乙烯類塑料≤§占7%，每年(nián)消耗約2100萬噸，常見(jiàn)的(de)×♦'π塑料飯盒、咖啡杯等可(kě)承受開(kāi)水(shuǐ)溫度的(de)材料即為(wèi)聚苯乙烯φ₽。權威的(de)調查已經表明(míng)，聚苯乙烯這(zhè)種塑料在土(tǔ)壤、污泥、"♠ →腐爛垃圾，或糞肥微(wēi)生(shēng)物(wù)群落裡(lǐ)，4個(gèσ ∏)月(yuè)僅降解0.01%-3％的(d®&₽e)範圍。

　　每年(nián)全世界有(yǒu)4€¶000萬噸的(de)廢棄塑料在環境中積累, ₽±中國(guó)每年(nián)約有(yǒ₩✘→φu)200萬噸廢棄塑料丢在環境裡(lǐ)。以農→β✔(nóng)田用(yòng)農(nóng)膜為(wèi)例，€​我國(guó)農(nóng)膜年(nián)産量達百萬噸,&nb $∑sp;且以每年(nián)10%的(de)速度遞增, 無€♦↔論覆蓋何種作(zuò)物(wù), 所✔≈ ∏有(yǒu)覆膜土(tǔ)壤都(dōu)有(yǒu)殘膜。據統計(jì), ≈ ★;我國(guó)農(nóng)膜年(nián)殘留量高( ¥×gāo)達35萬噸, 殘膜率達42%，大(dà)量殘膜遺留在農(n₩™'×óng)田0-30厘米的(de)耕作(zuò)層。也(yě)就(jiù)是(sh★δ&☆ì)說(shuō), 有(yǒu)近(jìn)一(yī)半的(de)農(nóng↓₹₽ )膜殘留在土(tǔ)壤中, 食品安全方面是(shì)一(y​☆₹™ī)個(gè)極大(dà)隐患。

　　“塑料在土(tǔ)壤中完全被微(wēi)生(shēng)物(wù)同化(huண§λ), 降解成CO2和(hé)水™σ←♠(shuǐ)實現(xiàn)無機(jī)礦化(huà), 可(kě)能(néngα$♠)需要(yào)200-400年(nián)時(shí)間(jiān),&n∑φλbsp;從(cóng)而造成在環境中的(de)積累。”楊軍教授告訴羊城≥✔₩(chéng)晚報(bào)記者。

　　奇思　腦(nǎo)洞大(dà)開(kāi)請(qǐng)蟲子(zǐα₹)幫忙

　　2005年(nián)起，楊軍團隊開γ∑∑(kāi)始研究塑料生(shēng)物(wù)降解。主攻最難降解的(de)聚苯乙烯等♦♣β¶塑料降解。

　　科(kē)學家(jiā)此前使用(yòng)幾種土(tǔ)壤無↑δ≥脊椎動物(wù)實驗，如(rú)蚯蚓、千足蟲、蛞蝓、蝸牛等✘∞看(kàn)看(kàn)其能(néng)否吃(chī)掉 ≥φ​塑料。在飼喂14C标記的(de)塑料如(rú)聚氯乙烯（PVC÷♠）、聚乙烯（PE）和(hé)聚丙烯（PP），結↕φ果顯示無法降解。

　　楊軍認為(wèi)，生(shēng)物(wù)降解塑料的(de)思路(lù)要(yào)開(k₹φ≤∏āi)拓，不(bù)能(néng)隻局限于微(wēi)生(shēng)物(wù), ¥≥;可(kě)以考慮鱗翅目昆蟲、白(bái)蟻ε♥等, 海(hǎi)洋中的(de)蛀船(chuán)蟲和(hé)鑽孔蚌能(néng)侵蝕₩≈αγ聚乙烯和(hé)海(hǎi)底電(diàn)纜，也(yě)可(kě<γ≈)考慮從(cóng)這(zhè)些(xiē)生(shēng)物(wù)中分≠λ"π(fēn)離(lí)并克隆能(néng)産生(shēng)活性基團的(de)關鍵酶及±λλ☆其基因。

　　楊軍團隊的(de)2014年(nián)研究發現(xià₩Ωφ&n)，蠟蟲（印度谷螟幼蟲）能(néng)夠咀嚼和(hé)進食聚乙烯PE薄膜，幼蟲腸道←$≈"(dào)分(fēn)離(lí)出能(néng)夠降解PE薄膜的(de)兩種菌株，♥©γ₽即腸杆菌屬YT1和(hé)芽孢杆菌YP1。随後研究團隊發現(xiàn)，黃(huán¥♠★g)粉蟲幼蟲是(shì)一(yī)種吃(chī)掉塑料更為(w‌βèi)厲害的(de)動物(wù)，其尺寸比蠟蟲更大(dà)（¥••通(tōng)常長(cháng)35毫米，寬度3毫米），其可(kě)以将泡沫塑料作(zuò)為(™γ¥→wèi)唯一(yī)食品。黃(huáng)粉蟲有(yǒu)4個(gè)生(shēn&∞g)活階段：卵、幼蟲、蛹和(hé)成蟲。

　　黃(huáng)粉蟲又(yòu)叫面包蟲，在昆蟲分(fēnγ€"ε)類學上(shàng)隸屬于鞘翅目，拟步行(xíng)蟲科(kē)，粉甲蟲屬（₹>‌™拟步行(xíng)蟲屬）。原産北(běi)美(měi)洲，50年&∏(nián)代從(cóng)前蘇聯引進中國(guó)飼養，黃(huán₩₹g)粉蟲被譽為(wèi)“蛋白(bái)質飼料庫”。其$®幹品含脂肪30%，含蛋白(bái)質高(gāo)達50%以上(shàng)，此外(wà δ™i)還(hái)含有(yǒu)磷、鉀、鐵(tiě)等多(duō)種元素。幹燥的(↑λ♣≥de)黃(huáng)粉蟲幼蟲含蛋白(bái)質40%左右、蛹♥↓∑含57%、成蟲含60%。

　　在中國(guó)國(guó)內(nèi)，黃(huáng)粉蟲實際上(shà§↓πβng)類似蠶，人(rén)類可(kě)以直接食用(yòng)，炒著(zhe)吃(< chī)，也(yě)可(kě)以用(yòng)來(lái)做(zuò)飼料，黃(h•β uáng)粉蟲作(zuò)飼料喂養的(de)蠍子(zǐ)、蜈蚣、蛤蚧、蛇、熱(r≥÷≥è)帶魚和(hé)金(jīn)魚，不(bù)僅生(shēng)長(cháng)快(kuài)↕€↓、成活率高(gāo)，而且抗病力強，繁殖力也(yě)大(d≥←>à)大(dà)提高(gāo)。養殖黃(huáng)粉蟲十分(fēn)容易σ×←，養殖戶可(kě)用(yòng)新鮮燕麥、小(xiǎo)麥糠×♦、蘋果養殖。

　　驚喜　蟲子(zǐ)真的(de)吃(chī)掉了(le)塑料！

　　楊軍教授的(de)團隊從(cóng)中石化(huà)燕山(s≤&hān)分(fēn)公司購(gòu)買了 ‌β(le)聚苯乙烯塑料原料，這(zhè)些(xiē)原料中沒有(yǒu)添加劑和(hé)催化(h >"uà)劑。而α-13C、β-13C标記的(deπ&)聚苯乙烯塑料樣品則從(cóng)美(měi)國(guó)購(gòu§β)買。黃(huáng)粉蟲從(cóng)北(běi)京大(dà)興、河(hé)北(běi)秦皇島等'λγ昆蟲養殖場(chǎng)購(gòu)買，用(y≈•≥∑òng)谷物(wù)飼養，這(zhè)些(xiē)蟲子(zǐ)位于3-4蟲齡（即褪了(le)3-ו$4次皮）。

　　這(zhè)些(xiē)黃(huáng)粉蟲被放(fàng)置在一(yī)個( ✘gè)有(yǒu)泡沫塑料塊的(de)聚丙烯塑料×ε容器(qì)裡(lǐ)。實驗人(rén)員(yuán)定期測量 £×被黃(huáng)粉蟲吃(chī)掉的(de)泡沫塑料塊重量，對(du±α®ì)照(zhào)組是(shì)常規麥麸飼養的(de)黃(huáng)粉蟲，實驗中500個( ✘™₩gè)黃(huáng)粉蟲以5.8克的(de)泡沫為★↑©←(wèi)唯一(yī)食物(wù)，在控制(zhì)條件(jiàn)的(de)≈₹ε"溫室中單獨飼養（25±1°C，80±2%濕度，和(hé)16:8光(guāng)/暗(àn)周φ≤↑&期）。在孵化(huà)過程中，死亡的(de)黃(huáng)↕™β粉蟲立即去(qù)除。

　　楊軍等人(rén)在實驗中，以泡沫塑料為(wèi)單一(yī)食源喂養黃(huáng)粉蟲δ€‌幼蟲。對(duì)比正常飼養(喂食麸皮) 和(hé)σ'σ停食的(de)幼蟲，結果發現(xiàn)，在16天實驗期內(nèi)，幼蟲幹重 σ↕盡管并未如(rú)正常飼養的(de)幼蟲顯著增加 (+33.6%)，僅小(x​✔"δiǎo)量增加了(le)0.2%（這(zhè)是(shì)由于相(xiànΩ‍£g)比麸皮，泡沫塑料的(de)水(shuǐ)含量和(hé≥≠)營養價值較低(dī)），但(dàn)也(yě)未像停食的(de)幼蟲幹重明(mí&★ng)顯降低(dī) (-24.9%)，并且對(duì)比喂食塑料和(hφ€↔é)麸皮兩組的(de)幼蟲存活率，并無明(mí♣♥ng)顯差異。

　　100隻黃(huáng)粉蟲每天可(kě)以吃$π$(chī)掉34-39毫克的(de)泡沫塑料。在16天的(de)試驗期，±​↔ 蟲子(zǐ)攝入泡沫塑料中47.7%轉化(huà)為(wèi★"☆©)CO2。而殘留（約49.2%）被轉化(huà←®)為(wèi)類似兔糞便的(de)生(shēng)物(wù)降解顆粒被排‍®®洩出體(tǐ)外(wài)。試驗用(yòng)α-13C或β-13C标記的(de)聚苯乙烯塑料證∏ε>實其被礦化(huà)為(wèi)碳13标記二氧化(huà)碳和(hé)脂類。幼蟲腸道(d÷↔Ωào)內(nèi)聚苯乙烯泡沫停留時(sh☆♦↓í)間(jiān)不(bù)超過24小(xiǎo)時(s€↔£←hí)就(jiù)降解。

　　用(yòng)聚苯乙烯泡沫塑料作(zuò)為(wè&✘↔₹i)唯一(yī)食物(wù)的(de)幼蟲，與那(nà)些(xiē)喂以正常食物(wù)（麥麸）&<α的(de)蟲子(zǐ)過了(le)1個(gè)月(y¥φ≠uè)後，健康情況一(yī)樣，最後發育成甲殼成蟲。黃(huáng)粉蟲在泡β≤ 沫上(shàng)吃(chī)出了(le)一(yī← ‌♠)個(gè)一(yī)個(gè)洞。通(tōng)過蟲子(zǐ)的(de)腸道(dào)'→δ≈後，攝入的(de)泡沫塑料的(de)化(Ωδhuà)學結構和(hé)組成發生(shēng)變 ≈化(huà)。通(tōng)過采用(yòn<λα₹g)凝膠滲透色譜（GPC）、碳13的(de)核磁共振光(g¥α uāng)譜，熱(rè)重傅裡(lǐ)葉變換紅(hóng)外(wài)光(guα'āng)譜，證實了(le)幼蟲腸道(dào)中聚苯乙烯長(cháng)鏈分(fēn)子(zǐ↔₹±)斷裂形成蟲子(zǐ)代謝(xiè)産物(wù)☆₽♣β随著(zhe)糞便排出。

　　實驗還(hái)進一(yī)步在幼蟲腸道(β÷‌≠dào)中成功分(fēn)離(lí)出可€Ω(kě)以利用(yòng)聚苯乙烯為(wèi)唯一(yī)碳源進行(xíng)生(shē★↑£ng)長(cháng)的(de)聚苯乙烯降解細菌——微(wēi₹®₽)小(xiǎo)杆菌YT2（Exiguobacterium♥¥ sp. YT2）。該菌株已保存在中國(guó)π¥™☆微(wēi)生(shēng)物(wù)菌種保藏管理(lǐ)委員(yuán)會♦λ ÷(huì)普通(tōng)微(wēi)生(shēng)物(wù)中心和(hé♠¶)國(guó)家(jiā)基因庫，是(shγ&∏ì)國(guó)際上(shàng)報(bào)道λλ≥(dào)的(de)第一(yī)株保存在菌種中心的(de)聚苯乙烯降解細φ‌菌。

　　潛力　黃(huáng)粉蟲能(néng)吃(chī)所有(yǒu)塑料

　　研究團隊給出了(le)黃(huáng♦∞↔)粉幼蟲齧食降解聚苯乙烯機(jī)理(lǐ)：第一(yī)步，泡沫塑料首先被黃(₩ huáng)粉幼蟲嚼噬成細小(xiǎo)碎片并攝入腸道(dào)中；第二步，嚼噬作(zuò)用(y™±✘òng)增加了(le)聚苯乙烯泡沫與微(wēi)生(shēng)物(wù)和(hé)×♣胞外(wài)酶的(de)接觸面積，所攝食的(de)碎片在腸₽♥δ$道(dào)微(wēi)生(shēng)物(wù)所分(∑←fēn)泌的(de)胞外(wài)酶作(zuò)用(yòng)♦↕≤下(xià)，進一(yī)步解聚成小(xiǎo)分(  ₹fēn)子(zǐ)産物(wù)；第三步，這(zhè)些(xiē)小(±€εxiǎo)分(fēn)子(zǐ)産物(wù)在多(duō)種酶菌和(hé)黃¥£✘(huáng)粉幼蟲自(zì)身(shēn)酶的(de)作(zuò)用(yòng)下(∑✘♠xià)，進一(yī)步降解并同化(huà)形成幼蟲自(zì)身(>→↔shēn)組織；第四步殘留的(de)泡沫碎片與部分(fē™÷<n)降解中間(jiān)産物(wù)，混合部分(fēn)腸道(dào)微(wēiσ← ±)生(shēng)物(wù)，以蟲糞的(de)形态排洩出體(tǐ)內"≠♦₹(nèi)，在蟲糞中泡沫塑料可(kě)能(n§↔éng)還(hái)會(huì)進一(yī)步繼續降解。

　　“黃(huáng)粉蟲可(kě)以消化(huà)最難降解的(de)聚苯乙烯π♠&®塑料，其他(tā)相(xiàng)對(duì)容易降解的(de)塑料，理(lǐ)論上↕±(shàng)黃(huáng)粉蟲同樣可(kě)以消化(huà)。”楊軍教授®σ​告訴羊城(chéng)晚報(bào)記者，他(tā)介紹，目前國(guó)內(nèi)已有(yǒ©↑u)廠(chǎng)商在考慮用(yòng)人(rén)工(gōng)培育黃(huáng)§×‌∞粉蟲或蠟蟲來(lái)降解塑料廢棄物(wù)。

　　不(bù)過他(tā)仍呼籲，應對(duì)日(rì)益嚴重"×φ≠的(de)白(bái)色污染，少(shǎo)用(yòng)或者禁用(yòng)一(yī)次性的(d&×↔e)塑料産品，多(duō)使用(yòng)可✔'≥(kě)以重複利用(yòng)的(de)産品，才是(shì)對(duì✔‌)未來(lái)和(hé)子(zǐ)孫後代負責的(de)态度。（記者 楊輝）