上海申新-新闻-塑料降解从500年降到24小时,全靠一条虫子!

塑料降解从500年降到24小时,全靠一条虫子!

       如果家里的米生虫了,而且虫子还把塑料袋咬破了,你会怎么做?扔掉?

       这也许是我们大多数人的选择,但北京航空航天大学化学学院教授杨军看到了同样的一幕却激发了他的好奇和灵感:破掉的塑料袋是虫子吃进去的吗?如果吃进去了,塑料能被消化吗?这些看似简单的疑问,引发了他和团队13年的潜心研究。而这些疑问如果能被证实,将会是一个里程碑式的发现。

        首先让我们看看塑料的前世今生吧。

        塑料是一大类的人工合成的可塑性的树脂材料。由于塑料是高分子量,数万到数十万的分子量,再加上它的物理化学性质的稳定,包括它疏水的特点,所以按照目前的科学估计,塑料在自然界当中降解需要500年以上。

       基于对塑料的认知,杨军教授发现了虫子吃塑料这个现象之后,他就和研究小组用蜡虫进行了研究并证实:蜡虫的肠道的微生物可以降解塑料,其中的阿氏肠杆菌和芽孢杆菌可以在聚乙烯膜上稳定增长,形成成熟的生物膜,并且活性很强,可以侵蚀腐蚀掉聚乙烯的表面。

       这些杆菌是把聚乙烯的这种长链的C-C的这种单键氧化断裂成为一个亲水的碳氧双键的羰基,这就是降解塑料的一个机制,所以塑料就发生了变化,它的表面更加的亲水。

       这个工作总结出来后,杨军教授团队就投给了在环境科学领域里最顶尖的期刊 ----《环境科学与技术》。发表完后引起了新闻报道的轰动,他们欢呼聚乙烯可以生物降解了!美国化学会《新闻周刊》ACS News Service Weekly PressPac认为,杨军教授团队的工作是开创了一个祛除难降解的固体废弃物包括直接降解塑料的一个新的途径和方法。

       接下来杨军教授团队用黄粉虫(一种害虫)降解聚苯乙烯(常见的白色垃圾塑料)。

       他们做了对照实验,分别喂500条这样的虫子,吃聚苯乙烯和麦麸,发现两个的存活率没有显著的差异,并通过收集虫子的虫粪发现其中的聚苯乙烯的分子量和含量都降低了,其中50%都转化为二氧化碳和虫子的肌体。研究发现,聚苯乙烯的降解也和虫子肠道内的微生物有着重要的关系。

      杨军教授团队发表的论文为塑料的生物降解研究和论文的发表带来了春天。正如《自然》杂志《材料》子刊,今年6月份它以这样的题目,叫“Plastics in the Menu”。翻译成”塑料已经美味可餐“,来欢呼这个春天的到来。

       这是我们开创的一个颠覆性的技术,而且我们非常自豪的说这是带有中国标签的工作!现在中国的微生物组计划已经列入十三五的规划,希望在这样的计划的支持下,围绕着昆虫肠道微生物组做好基础研究,同时要发展颠覆性的技术,并且要实现产业化的应用。

       相信在科学家跟企业家的共同努力下,将使塑料制品从生产--应用--回收的过程中减少对环境的污染和危害。上海申新也将不断朝着绿色无污染的包装制品方面积极投入研发,贡献一份力量!

 

 

 

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