“塑料在黃粉蟲腸道快速生物降解，揭示了丟棄在環(huán)境中塑料廢物的新命運。”北京航空航天大學(xué)楊軍教授說。

　　塑料在環(huán)境中難以自然降解，而聚苯乙烯又是其中之最，由于高分子量和高穩(wěn)定性，普遍認(rèn)為微生物無法降解聚苯乙烯類塑料。2015年北京航空航天大學(xué) 楊軍教授研究組、深圳華大基因公司趙姣博士等在環(huán)境學(xué)科領(lǐng)域的權(quán)威期刊《Environmental Science & Technology》上合作發(fā)表了兩篇姊妹研究論文，證明了黃粉蟲(面包蟲)的幼蟲可降解聚苯乙烯這類最難降解的塑料。

　　該突破性研究顯示，以聚苯乙烯泡沫塑料作為wy食源，黃粉蟲幼蟲可存活1個月以上，最后發(fā)育成成蟲，其所嚙食的聚苯乙烯被完全降解礦化為CO2或同化為蟲體脂肪。這種發(fā)現(xiàn)為解決全球性的塑料污染問題提供了思路。

　　盡管如此，面對日益嚴(yán)重的白色塑料污染，楊軍教授還是呼吁，公眾在日常生活中應(yīng)少使用一次性的塑料飯盒、方便袋。

　　困境

　　降解塑料成世界難題

　　石油化工生產(chǎn)的塑料廢物污染是世界環(huán)境難題。大部分塑料一次性消費使用后即被丟棄。迄今為止學(xué)術(shù)界認(rèn)為，塑料產(chǎn)品由于物理化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、在自然環(huán)境中可能數(shù)十至數(shù)百年不會被分解。

　　楊軍教授介紹，2013年全球消費2.99億噸塑料，其中聚苯乙烯類塑料占7%，每年消耗約2100萬噸，常見的塑料飯盒、咖啡杯等可承受開水溫度 的材料即為聚苯乙烯。權(quán)威的調(diào)查已經(jīng)表明，聚苯乙烯這種塑料在土壤、污泥、腐爛垃圾，或糞肥微生物群落里，4個月僅降解0.01%-3%的范圍。

　　每年全世界有4000萬噸的廢棄塑料在環(huán)境中積累, 中國每年約有200萬噸廢棄塑料丟在環(huán)境里。以農(nóng)田用農(nóng)膜為例，我國農(nóng)膜年產(chǎn)量達(dá)百萬噸, 且以每年10%的速度遞增, 無論覆蓋何種作物, 所有覆膜土壤都有殘膜。據(jù)統(tǒng)計, 我國農(nóng)膜年殘留量高達(dá)35萬噸, 殘膜率達(dá)42%，大量殘膜遺留在農(nóng)田0-30厘米的耕作層。也就是說, 有近一半的農(nóng)膜殘留在土壤中, 食品安全方面是一個極大隱患。

　　“塑料在土壤中完全被微生物同化, 降解成CO2和水實現(xiàn)無機礦化, 可能需要200-400年時間, 從而造成在環(huán)境中的積累。”楊軍教授告訴羊城晚報記者。

　　奇思

　　腦洞大開請蟲子幫忙

　　2005年起，楊軍團(tuán)隊開始研究塑料生物降解。主攻最難降解的聚苯乙烯等塑料降解。

　　科學(xué)家此前使用幾種土壤無脊椎動物實驗，如蚯蚓、千足蟲、蛞蝓、蝸牛等看看其能否吃掉塑料。在飼喂14C標(biāo)記的塑料如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)，結(jié)果顯示無法降解。

　　楊軍認(rèn)為，生物降解塑料的思路要開拓，不能只局限于微生物, 可以考慮鱗翅目昆蟲、白蟻等, 海洋中的蛀船蟲和鉆孔蚌能侵蝕聚乙烯和海底電纜，也可考慮從這些生物中分離并克隆能產(chǎn)生活性基團(tuán)的關(guān)鍵酶及其基因。

　　楊軍團(tuán)隊的2014年研究發(fā)現(xiàn)，蠟蟲(印度谷螟幼蟲)能夠咀嚼和進(jìn)食聚乙烯PE薄膜，幼蟲腸道分離出能夠降解PE薄膜的兩種菌株，即腸桿菌屬YT1 和芽孢桿菌YP1。隨后研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，黃粉蟲幼蟲是一種吃掉塑料更為厲害的動物，其尺寸比蠟蟲更大(通常長35毫米，寬度3毫米)，其可以將泡沫塑料作為 wy食品。黃粉蟲有4個生活階段：卵、幼蟲、蛹和成蟲。

　　黃粉蟲又叫面包蟲，在昆蟲分類學(xué)上隸屬于鞘翅目，擬步行蟲科，粉甲蟲屬(擬步行蟲屬)。原產(chǎn)北美洲，50年代從前蘇聯(lián)引進(jìn)中國飼養(yǎng)，黃粉蟲被譽為 “蛋白質(zhì)飼料庫”。其干品含脂肪30%，含蛋白質(zhì)高達(dá)50%以上，此外還含有磷、鉀、鐵等多種元素。干燥的黃粉蟲幼蟲含蛋白質(zhì)40%左右、蛹含57%、成 蟲含60%。

　　在中國國內(nèi)，黃粉蟲實際上類似蠶，人類可以直接食用，炒著吃，也可以用來做飼料，黃粉蟲作飼料喂養(yǎng)的蝎子、蜈蚣、蛤蚧、蛇、熱帶魚和金魚，不僅生長快、成活率高，而且抗病力強，繁殖力也大大提高。養(yǎng)殖黃粉蟲十分容易，養(yǎng)殖戶可用新鮮燕麥、小麥糠、蘋果養(yǎng)殖。