趣闻——含孢子的塑料被扔掉后可以吃掉自己

日期：2024-05-08 作者： 人气：193

塑料污染是我们最紧迫的环境问题之一，科学家们展示了一种创造性的解决方案。在塑料中植入了吃塑料的细菌孢子，当塑料被丢弃到垃圾填埋场时，这些细菌孢子就会被激活，在五个月的时间里，90%的塑料都会被生物降解。更神奇的是，这实际上使塑料在使用过程中变得更加坚韧和牢固。

图1

科学家通过在材料中嵌入食用塑料的微生物孢子，制造出了一种可生物降解的塑料（见图1）。

塑料是一种坚固、用途广泛的材料，但其有用的特性也使其难以处理。众所周知，塑料需要几十年或几百年的时间才能降解，因此大量的塑料垃圾堵塞了垃圾填埋场和海洋。

耐人寻味的是，大自然似乎也在适应，就像它经常做的那样。近年来，科学家们发现了具有分解塑料能力的细菌，分离出了分解塑料的酶，甚至提高了它们的效率。这有可能使塑料回收中心的效率更高，因为塑料正是用酶和细菌处理的。但是，没有进入这些设施的塑料怎么办呢？热塑性聚氨酯（TPU）是一种坚韧的塑料，常用于制造鞋子、体育用品、手机壳和汽车零件等，但目前无法回收。

因此，在新的研究中，研究小组调查了一种处理热塑性聚氨酯的新方法--将吃塑料的枯草芽孢杆菌的孢子直接嵌入塑料本身。在理想情况下，塑料产品可以正常使用，不会过早分解，只有当它们被丢弃到垃圾填埋场或自然环境中时，才会开始生物降解。

首先要克服的问题是，生产塑料所用的高温会杀死大多数细菌孢子。因此，研究人员对微生物进行了基因工程改造，使其能够耐受高温，结果发现，在塑料加工温度为 135 °C（275 °F）的条件下，96%到 100%经过改造的细菌都能存活下来，而未经改造的细菌只有 20%能存活下来。

接下来，他们测试了细菌分解塑料的能力，这一过程是由土壤中的养分和水分引发的。当细菌的浓度达到塑料重量的 1%时，细菌在埋入堆肥的五个月内分解了超过 90% 的塑料。

图2

在实验室测试中，塑料在堆肥中埋藏 5 个月后分解了 90%（见图2）。 Han Sol Kim

人们很容易认为，让塑料拥有自己的"阿喀琉斯之踵"只会让它在使用过程中变得更脆弱，但事实证明恰恰相反。使用孢子制成的塑料比普通热塑性聚氨酯的韧性高出 37%，拉伸强度高出 30%，研究小组推测孢子起到了强化填充物的作用。

研究人员说，这种技术具有潜在的可扩展性，可以为处理不可回收的热塑性聚氨酯开辟一条新途径，同时使其在使用过程中更加坚韧和牢固。将它与其他一些方法结合起来，我们或许能在解决塑料污染问题上取得一些进展。

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

文章来源：https://www.toutiao.com/article/7363691807810634255/?log_from=ad5e8fb09eef8_1715156322519

稿源：cnBeta