為了解決世界上日益嚴(yán)重的塑料問題，人類可能需要使用一切工具，甚至包括微小的細(xì)菌和真菌。科學(xué)家在瑞士阿爾卑斯山和北極發(fā)現(xiàn)了可以降解塑料的微生物，而且重要的是，它們不需要高溫處理。該研究結(jié)果發(fā)表在本月的期刊《微生物學(xué)前沿》 上，可能會導(dǎo)致未來塑料回收加工的改進(jìn)。

塑料污染問題已經(jīng)變得嚴(yán)重，無論是太平洋垃圾帶還是我們飲用水、茶、魚和血液中存在的微塑料，都已成為全球性問題。自二戰(zhàn)期間及之后塑料產(chǎn)量爆炸式增長以來，人類已生產(chǎn)了超過91 億噸塑料，研究人員估計，只有不到十分之一的廢棄塑料得到了回收。更糟糕的是，最常見的塑料回收方式——清洗、加工并將其制成新產(chǎn)品——實際上并沒有減少廢物量：回收的材料通常質(zhì)量較低，最終可能仍被送往垃圾填埋場。

因此，研究人員正在尋找傳統(tǒng)回收之外的塑料問題解決方案，其中之一就是利用微生物分解塑料。但這種方法目前不切實際，因為已知分解塑料的微生物通常需要高溫（華氏85 度以上）才能發(fā)揮作用。這種方法在工業(yè)規(guī)模上進(jìn)行時，需要大量的能源來產(chǎn)生高溫，不僅增加了碳排放，而且增加了成本。

（資料圖片僅供參考）

然而，在瑞士阿爾卑斯山和北極地區(qū)發(fā)現(xiàn)的微生物酶可以在較低的溫度下發(fā)揮作用。它們能夠在59 華氏度的溫度下分解可生物降解的塑料，從而開啟了更高效的塑料回收加工的可能性。

在這項新研究中，研究人員從瑞士格陵蘭島和挪威斯瓦爾巴群島收集了19 種細(xì)菌菌株和15 種真菌樣本。這些微生物在散落的塑料片或埋在地下一年的塑料片上生長。

在研究的34 種微生物中，有19 種能夠成功分解一種名為聚酯聚氨酯的塑料，17 種能夠分解兩種可生物降解塑料的混合物。但它們都無法分解聚乙烯，這是廣泛用于食品容器和塑料袋的最常見塑料。

該研究描述了一種“簡單直接”的方法來分離這些在野外自然存在的細(xì)菌和真菌。西北大學(xué)分子生物化學(xué)家Ludmilla Aristilde 告訴《史密森雜志》，使用天然微生物可以為設(shè)計生物回收策略提供“起點”。

通過進(jìn)一步的研究，作者希望確定這些酶的最佳工作溫度，并希望找出這些微生物分解塑料的具體機制。

“下一個重大挑戰(zhàn)將是識別微生物菌株產(chǎn)生的塑料破壞酶，并優(yōu)化獲得大量蛋白質(zhì)的過程，”高級科學(xué)家兼研究小組負(fù)責(zé)人Beat Frey 在聲明中說。

去年，科學(xué)家還報告了使用酶分解塑料的其他創(chuàng)新方法，例如蠟蟲唾液和甲蟲幼蟲腸道中的酶。