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科技环境

解决塑料垃圾难题 蛾蛹来帮忙?

一名西班牙女生物学家通过偶然的机会发现,有种蛹虫能够在极短的时间内,吞食并消化掉聚乙烯塑料。这会不会为塑料垃圾处理难的问题带来转机呢?

(德国之声中文网)弗里德里卡·贝托齐尼(Federica Bertocchini)的职业和业余爱好都很有趣:她在西班牙坎塔布里亚的生物医学和技术研究所从事进化生物学的研究,而在业余时间里,她则是一个很投入的养蜂人。

一个偶然的机会使得她有望将职业和爱好结合起来。而且她还可能会为塑料垃圾的处理带来突破。今年四月的《现代生物学》已经发表了贝托齐尼及其团队的科研成果。

蜂巢里的寄生虫

喜欢蜂巢的显然并不仅限于贝托齐尼,有种学名叫Galleria mellonella的蛾蛹也同样非常喜欢蜂巢,更确切地说,它们是喜欢蜂房。这种蛾子会将卵产在蜂房里,卵孵化成蛹,蛹再经过六到七周的发育最终变成飞蛾。

一天,业余养蜂人贝托齐尼将蜂巢里这些讨厌的蛾蛹清理了出来,并将它们装进一个塑料袋里,准备稍后扔进垃圾桶里。谁知一会儿的功夫这些蛾蛹就咬破了塑料袋四处逃散了。

这本身并不稀奇,因为此前人们就知道蜂蜡蛾蛹能够咬破塑料袋。网络上相关报道有很多,比如在养蜂人的论坛里,还有喜欢用蛾蛹作饲料的养鱼和养两栖动物爱好者的论坛里。

吃掉后能消化吗?

迄今为止一直不清楚,蛾蛹吃掉塑料后,是将塑料以微颗粒的方式排泄出去呢?还是能将塑料消化分解?

比如说,衣柜里常见的蛾蛹不仅只吃毛棉织品,也同样会吃混纺物,但是混纺织品里的塑料纤维,蛾蛹吃掉后,还是会以微颗粒物的形式将塑料排泄出来。

贝托齐尼非常想为这个问题找到答案。显微镜下的分析显示,同其他蛾蛹不同的是,蜂蜡蛾蛹吃掉塑料后的排泄物里,聚乙烯已经通过化学反应变成了乙二醇。乙二醇属单体,已经不属于由聚合物组成的塑料。

实验室里的测速试验

贝托齐尼和两名同事一道,在剑桥大学开展了一次实验。他们将一百个蜂蜡蛾蛹和一只超市里的普通塑料购物袋放在一起。

只需大约四十分钟,蛾蛹就在塑料袋上咬出了第一批窟窿眼,而一个多小时后,塑料袋就已经变得千疮百孔了。12小时后,蛾蛹已经吃掉了92微克塑料。贝托齐尼说,对于分解塑料来说,这是非常惊人的速度。

贝托齐尼认为,蜂蜡蛾蛹可能拥有一种特殊的酶,即可以分解蜂蜡,也可以分解塑料。"蜡也是一种聚合物,即所谓的'自然塑料',其结构很像聚乙烯。"

贝托齐尼有关上述两周聚合物拥有类似结构的假说,也得以通过另一个实验得到验证:他们将一些蜂蜡蛾蛹碾碎,平摊在塑料上,一段时间后,塑料上也出现了一些小洞。

几位科学家现在正在努力寻找这种特殊的酶。一旦成功发现这种酶,并找到工业化生产的方式,那么就可以用环保的方式处理塑料垃圾了。试想如果在垃圾堆里喷洒这种酶后,就能分解垃圾中的塑料成分,岂不是一件大好事。

几年前中国科学家在对果脯和蛾蛹的研究中,也曾有过类似的发现。他们发现,家蛾的蛹虫也能吃掉和分解塑料,但这一分解过程要借助某种细菌。而整个消化分解的过程也要比蜂蜡蛾蛹要慢得多。其中的奥妙在于蜂蜡蛾蛹可能拥有某种特定的酶。现在的当务之急是,尽快找到这种能化解塑料的酶。

 

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