我們平時的外賣盒子、奶茶杯子、生活用品離不開塑料。這種材料方便了生活,卻給地球留下了百年難題——一個普通塑料袋自然降解需上百年,大量廢塑料堆積不僅侵占土地,還威脅農業和生態。如何破解這一困境?自然界的“幫手”或許就在我們身邊。
近日,浙江農林大學林業與生物技術學院博士研究生唐婭媛的一項研究發現,兩種常見農業害蟲——斜紋夜蛾和草地貪夜蛾的幼蟲,竟能“吃”掉塑料!這項突破性成果發表于國際知名學術期刊《危險材料雜志》上,為治理塑料污染提供了全新思路。
斜紋夜蛾與草地貪夜蛾幼蟲對聚苯乙烯的生物降解的邏輯 通訊員供圖
蟲子為何能“消化”塑料?腸道微生物是關鍵。
聚苯乙烯(PS)是塑料餐盒、泡沫箱等常見塑料的主要成分,傳統微生物難以分解。其在農業上的廣泛應用(農藥緩釋載體、地膜、土壤改良劑、保溫膜以及水培植物漂浮板等)導致農業生態系統中的微塑料(MPs)及納米塑料(NPs)濃度的增加。這些微塑料及其代謝產物會對土壤微生物群落以及暴露其環境中的生物(蚯蚓、蝸牛等)產生影響,且還可能通過食物鏈積累與轉移,進而對各種形式的生物體造成毒理學風險,對生態系統穩定性產生更深遠的影響。
塑料的生物降解主要集中在鞘翅目擬步甲科及鱗翅目蠟螟科,而人們對夜蛾科幼蟲對塑料的生物降解知之甚少。作為農林生態系統中的重大害蟲斜紋夜蛾和草地貪夜蛾,極易通過攝食和呼吸暴露于塑料環境中,然而這兩種幼蟲對聚苯乙烯是否有生物降解能力,以及塑料對它們存在何種影響,我們尚未得知。
研究發現,上述兩種幼蟲在啃食聚苯乙烯后,其排泄物的塑料成分穩定性顯著降低,分子量變小,說明塑料已被部分降解。
“蟲子的‘秘訣’在于它們的腸道微生物。”唐婭媛解釋,幼蟲吞食塑料后,腸道內的微生物群落會發生變化,一些關鍵菌群協同作用,分泌特定酶類“切割”塑料分子,將其轉化為更簡單的物質。這一過程類似“團隊合作”,蟲子與體內微生物共同完成了塑料降解。
目前,塑料降解主要依賴物理化學方法,成本高且易產生二次污染。而生物降解技術綠色可持續,若能大規模應用,將大幅降低處理成本。研究團隊表示,下一步將深入解析微生物降解機制,推動技術落地,助力解決農業、生活中的塑料污染難題。
(來源:浙江農林大學、潮新聞)
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