新研究：真菌有望用于降解塑料垃圾

Daphane

來源:大纪元


斯里兰卡两所大学的研究人员发现了一种真菌，不仅可以吃硬木还能吃聚乙烯塑料。图为生长在木头上的真菌。（DERRICK CEYRAC / AFP）

【大纪元2023年09月19日讯】（大纪元专题部记者吴瑞昌编译报导）塑料可以说是人类重要的发明，但它们多数无法降解，人们只能通过焚烧、回收和掩埋来处理塑料垃圾，且污染环境，因此塑料成为地球上的“癌症”。这次，斯里兰卡的两所大学的研究人员发现一种真菌，不仅可以吃硬木还能吃聚乙烯塑料，有望降解部分塑料。
斯里兰卡的佩拉德尼亚大学（University of Peradeniya）和凯拉尼亚大学（University of Kelaniya）的研究人员共同发现了可以吃硬木和降解聚乙烯的真菌，这是过去从未发现的。他们将这一发现发表在PLOS ONE论文网站上，目前已有七千多次的浏览记录。
聚乙烯是一种常见的塑料，可以用于日常生活中常见的袋子、瓶子、保鲜膜、外卖容器、桶装物品等，也经常被用来制作工业模具。
硬木（黑木、铁木等）因质地比普通木头更坚硬和不易腐败，部分被做成家俬和其它木制品。硬木坚硬的原因，源于木材内的细胞壁中存在大量木质素，这种木质素赋予了木头的强度，但需要正确的酶才能被分解。
研究人员在考察斯里兰卡森林保护区时，发现原本不易腐败的硬木树，在死后出现腐败现象。他们好奇地从木材中提取出50个真菌样本，并带回实验室将这些真菌进行分类，同时选择了22个具有解聚酶活性的真菌进行分株。
随后，研究人员给这些真菌喂食硬木和塑料。他们把真菌分别放在由低密度聚乙烯（LDPE）制作的盘子和由木材制作的盘子里，以观察它们是否能够分解这些东西。
在45天的实验中，他们用重量分析和电子显微镜观察真菌对于塑料和硬木的腐蚀程度。
结果显示，多数的真菌更喜欢吃木材，而不是塑料。它们让木头的失重比例（分离真菌的木材腐烂能力）从1.41%至35.70%，其中一种名为Phlebiopsis flavidoalba的真菌表现最为优秀，可以让木头的失重比例高达31%至35%。
除此之外，Phlebiopsis flavidoalba真菌吃掉LDPE盘子的比例优于其它真菌，它们不仅让LDPE盘子的重量减少近24%，也让LDPE盘子的外表变得粗糙、有裂纹孔洞和剥落的痕迹。
LDPE盘子的重量减少原因在于，它们被真菌中的酶转化为更简单的分子，例如二氧化碳和其它物质，从而减轻了重量。尽管研究人员还无法切确知道，真菌在食用聚乙烯时的化学途径如何变化，但他们确实知道一些真菌会使用特殊的氧化酶去分解木材和塑料。
研究人员还发现，真菌经过45天的培养期，它们的pH值会有所变化。其中部分真菌在没有木材的情况下，pH值会在6.7～8.2之间变化，而多数分离株的pH值保持在中性。若在改良过的培养基内，真菌的pH值则会下降，变得更酸。
因此该实验最显着的特点和结论，会使木材腐烂的真菌在缺乏首选碳源（木头）的情况下，会利用任何可用的碳源（塑料），以便它们得以生存下去。
这项研究的首席研究员雷努卡·阿塔纳亚克（Renuka Attanayake）教授向凯拉尼亚大学新闻室表示，“我认为能够分解聚乙烯（最广泛使用的塑料废物）的真菌，可能是减少塑料污染的一种方法。因为这些生物体在代谢上是灵活的，真菌们会利用它们可食用的东西，在环境中生存下去。”
目前已知有数百种真菌和部分微生物可以降解各类塑料，而它们分解的速率不一，大多的作用和降解机制尚不清楚。
英国伦敦王家植物园的科学家则认为，识别和复制这些微生物降解塑料的酶，最终可以帮助清除每年产生的4亿吨塑料垃圾中的一部分。