吃塑料的細菌解決方法

① 絕大多數的塑料是難以降解的，那麼細菌能「吃掉」塑料嗎

相信大家都比較清楚，現在全球范圍內污染物最嚴重的就是塑料，全球每年製造出來最起碼悄雹有數百萬個不可降解的塑料瓶子，除了塑料瓶之外還有各種的塑料污染，尤其是這些塑料瓶會被直接丟棄在城市的街頭或者是海洋之中。要知道這些塑料的分解最起碼需要好幾百年，人類每年製造出來的塑料，最起碼達到了2.2億噸。盡管大家現在已經越來越重視回收，可是這些塑料還是有很多被直接當成了垃圾，那麼如何才能夠解決地球塑料污染的問題，科學家可以說是絞盡腦汁。不過日本科學家有了最新的發現，因為他們發現有一種細菌，這種細菌其實之前一直不被注意，但是沒想到這種細菌居然能夠產生一種能夠分解塑料的酶。

不過科學家表示，也不要過度的悲觀，雖然說現在不能夠高效的利用這種酶，徹底的將自然界之中所有的塑料垃圾徹底的清除，但是最起碼我們可以在白色污染越來越嚴重的情況下，掌握更多的方法來解決白色污染問題。

其實我們現在關於這些塑料的處理方法，科學家已經提出了很多，比如說塑料的回收，看起來好像還是挺有效的，可是回收其實利用率並不是特別的高，只能夠加工成為一些低質量的材料和產品，想要將這些塑料徹底的分解成為單個的小分子化合物，真的是非常的困難，也就是說雖然經過幾次不斷的回收，但是它的本質並沒有發生任何的改變，依舊還是稱之為塑料垃圾。

② 吃了塑料怎麼辦 吃了塑料解決方法

1、念鉛帶塑料不能夠被胃腸道消化和吸收。如果吃的塑料片比較小、質地軟，而且邊緣不鋒利，有可能會隨著糞便排出。激歷所以應在24小時內觀察糞便的情況，查看有無排出。

2、如果塑料質地比較硬、大塊，需要觀察有無腹痛、便血等情況。

3、如果出現腹痛或者是便血，有可能刮傷消化道，仔蘆出現消化道的出血；嚴重的情況下，甚至有可能損傷呼吸道。最好能夠提前預警，在胃鏡下將異物取出。

③ 黃粉蟲吃塑料能為我們解決哪些社會實現中的問題提供啟示

美國美國斯坦福大學的研究者們研究出一種以塑料為食的蟲子 ，或為用生物降解方法治理「白色污染」提供了新思路。研究者表示，這是一個令人大吃一驚和充滿希望的發現，這可能為解決全球塑料污染問題打開了一扇新大門。中美研究人員在新一期美國《環境科學與技術》雜志上報告說，黃粉蟲可以吞兄謹食和完全降解塑料，他們已在黃粉蟲體內分離出靠聚苯乙烯生存的細菌，並將其保存。根據斯坦福大學土木與環境工程系高級研究工程師吳Wei-Min合作的兩項研究，它們能以聚苯乙烯泡沫塑料或其他形式的聚苯乙烯為食，蠕蟲腸道中的微生物在此過程中生物降解塑料。對此，科學家指出，了解麵包蟲中的細菌如何進行這一壯舉可能帶來安全處理塑料廢棄物的新選擇。這個發現說明黃粉蟲對於塑料的降解有著積極作用，或許這個發現能夠解決如何處理「白色污染」的難題。在實驗室中，100條麵包蟲每天吃掉34~39毫克聚苯乙烯泡沫塑料——大約是一片小葯丸的重量。這些蠕蟲像處理任何食物來源一樣，將約一半的塑料轉變為二氧化碳。在24小時內，他們把大部分剩餘塑料以看上去像是微型兔子屎的可生物降解碎片排出。吳說那些固定以塑料為食的麵包蟲和吃正常飲食的一樣健康，而且它們的排泄物看來可以安全地作為種植土使用。包括吳的研究者們在早先的研究中已經顯示印度谷螟的幼蟲蠟蟲在它們的腸道中有能降解聚乙烯的微生物，這種塑料用於薄膜製品如垃圾袋。然而，關於麵包蟲的新研究很重要，因為聚苯乙烯泡沫塑料被認為是不可生物降解的並且對於環境問題更大。中國2015年北京航空航天大學楊軍教授研究組、深圳基因公司趙姣博士等在環境學科領域的權威期刊《Environmental Science & Technology》上合作發表了兩篇姊妹研究論文，證明了黃粉蟲（麵包蟲）的幼蟲可降解聚苯乙烯這類最難降解的塑料。2005年起，楊軍團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標記的塑料如聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP），結果顯示無法降解。楊軍認為，生物降解塑料的思路要開拓，不能只局限於微生物, 可以考慮鱗翅目昆蟲、白蟻等, 海洋中的蛀船蟲和鑽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並克隆能產生活性基團的關鍵酶及其基因。楊軍團隊的羨友基2014年研究發現，蠟蟲（印度谷螟幼蟲）能夠咀嚼和進食聚乙烯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。隨後研究團隊發現，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），其可以將泡沫告答塑料作為唯一食品。黃粉蟲有4個生活階段：卵、幼蟲、蛹和成蟲。楊軍的研究團隊給出了黃粉幼蟲嚙食降解聚苯乙烯機理：第一步，泡沫塑料首先被黃粉幼蟲嚼噬成細小碎片並攝入腸道中；第二步，嚼噬作用增加了聚苯乙烯泡沫與微生物和胞外酶的接觸面積，所攝食的碎片在腸道微生物所分泌的胞外酶作用下，進一步解聚成小分子產物；第三步，這些小分子產物在多種酶菌和黃粉幼蟲自身酶的作用下，進一步降解並同化形成幼蟲自身組織；第四步殘留的泡沫碎片與部分降解中間產物，混合部分腸道微生物，以蟲糞的形態排泄出體內，在蟲糞中泡沫塑料可能還會進一步繼續降解。「黃粉蟲可以消化最難降解的聚苯乙烯塑料，其他相對容易降解的塑料，理論上黃粉蟲同樣可以消化。」楊軍教授表示，目前國內已有廠商在考慮用人工培育黃粉蟲或蠟蟲來降解塑料廢棄物。不過他仍呼籲，應對日益嚴重的白色污染，少用或者禁用一次性的塑料產品，多使用可以重復利用的產品，才是對未來和子孫後代負責的態度。

④ 黃粉蟲吃塑料能為我們解決哪些社會實現中的問題提供啟示

畫外音：我可以說「可以解決黃粉蟲的就業和溫飽問題」么…^.^…

塑料製品難以大面積降解或無害化處理，有研究稱，那個隨風漫天飛舞的塑料袋要200年以上才能完全降解余敗，我想沒有人想看他飄上200年吧，就算埋在土裡，後院種花挖個坑都能絆的鋤頭沒法幹活。全世界的科學家都費盡腦汁研究怎麼處理這些到處可見的塑料製品，忽然一天有人發現黃粉蟲竟然對聚苯乙烯泡沫有食慾，並且它們的便便里卻沒有發現聚苯伏毀慶乙烯原料，也就是說黃粉蟲把聚苯乙烯快速「降解」了。

凡人們看到上面的發現一定認為養黃粉蟲一定是朝陽產業，我當時也這樣認為，甚至開始打聽我高中時候那個養鳥的同學的聯系方式了都。要不說科學家就是科學家，人家想的不是立刻去開養殖場，科學家們開始解剖黃粉蟲，研究黃粉蟲的消化系統，人家科學家想的是弄明白快速降解塑料的原理，弄明白原理就可以用大工業思維來處理塑料對環境的污染了。當時看到這里，心裡默默對科學家的思維方式膜拜了一小時。

科學家研究發現100隻黃粉蟲每天可以吃掉34-39毫克的泡沫塑料。在16天的試驗期，蟲子攝入泡沫塑料中47.7%轉化為CO2。而殘留（約49.2%）被轉化缺握為類似兔糞便的生物降解顆粒被排泄出體外。試驗用α-13C或β-13C標記的聚苯乙烯塑料證實其被礦化為碳13標記二氧化碳和脂類。幼蟲腸道內聚苯乙烯泡沫停留時間不超過24小時就降解，對於自然降解速度來說簡直是超光速的黑科技。

塑料在環境中難以自然降解，而聚苯乙烯又是其中之最，由於高分子量和高穩定性，普遍認為微生物無法降解聚苯乙烯類塑料。黃粉蟲吃聚苯乙烯的發現給我們帶來新的啟示，就是困擾多年的白色污染的處理有了全新的認識，也許不久的將來，處理白色垃圾的污染會變得輕松容易，甚至白色污染這個名詞都會隨之消失。

不過，黃粉蟲會不會把電線皮給偷偷吃掉呢？

⑤ 日本人在垃圾堆中發現「吃塑料」的細菌，解決塑料污染出現新曙光

1933年，英國的一家化工廠在無意之中研製出了聚乙烯，這是人類第一次合成出可以在工業上使用的化合物材料；1965年瑞典Celloplast公司工程師斯滕·古斯塔夫·圖林設計開發出人類首個一體式聚乙烯塑料袋並申請了相關專利，至此之後，塑料袋成為在地球上無所不在的一種產品，它的身影遍布全世界，從海底的最深處到珠穆朗瑪峰頂峰再到極地冰蓋下，都發現了塑料的蹤跡。

斯滕·古斯塔夫·圖林發明塑料袋的初衷是因為相較於紙袋塑料袋不容易因為潮濕而拉扯破損，並且還可以重復使用，從而能減少樹木砍伐。但是事與願違，據估計超過半數的塑料袋並沒有實現「重復使用」的設計初衷，很多的塑料袋被隨意丟棄在大自然中。據聯合國統計，現在全球塑料袋的年產量達到一萬億個，塑膠袋帶來的白色污染，給人類脆弱的環境帶來了嚴峻的挑戰。如何解決塑料袋帶來的白色污染一直是科學家不斷研究的課題。

目前全世界最常見的塑料材料為「聚乙烯對苯二甲酸酯」(PET)，它被廣泛應用於衣料、瓶裝水和食物包裝上。而PET在自然條件下需要數百年的時間才能被分解，這會對環境造成難以估計的破壞。不過最近，日本的一個研究團隊發現了一種愛陪雀埋「吃」PET的新型細菌---「大阪堺菌」。

「大阪堺菌」是由日本京都工藝纖維大學小田耕平和慶應義塾大學宮本健二帶領的研究團隊在日本堺市的一個垃圾回收設施附近採集被PET污染的沉澱物樣本時無意間發現的。

大阪堺菌對降解PET塑料具有非常重要的意義，在該細菌之前，人類還沒有發現任何生物體能夠將PET作為主要的碳和能源來進行降解，作為一種循環利用和生物修復方法，大阪堺菌的出現讓「PET的生物降解」成為可能。

那麼大阪堺菌是如何消化PET的呢?

這個細菌中有兩種酵素參與PET的分解。

如此一來，PET變回原本組成的單體，細菌也將進一步把它分解，最終以二氧化碳、水的形式回到自然界的蘆螞元素循環，而細菌則從中獲取能量以供生存。

盡管該細菌分解PET的速度非常慢慢，但科學家發現，經過某種基因工程改造後，可以讓細菌的分解速度成倍增加。目前，英國朴次茅斯大學國家可再生能源實驗室（NREL），正在重新研究大阪堺菌。該研究團隊利用同步加速器來研究PET水解酶和MHET水解酶的原子結構，在同步加速器的幫助下，研究團隊獲得了這兩種酶的3D結構，以及兩種酶之間的作用聯系。隨後，研究團隊將該細菌的PET水解酶和MHET水解酶以物理連接的方式而連接起來，從而使得該細菌分解PET的效率增加了6倍。

不過，大阪堺菌離真正的實用化還有很長的路要走，現在我們急需解決的是如何實現大量生產，以及未來如何應用的問題。我相信，通過科學家們的努力，在未來利用基因工程，一定能找到讓PET分解更快速的方法。

寫在最後：

雖然此次發現的此類微生物和酶未來確實可以幫助人類解決我們所面臨的塑料污染問題，但是人類不應該將其視為最終解決方案，解決塑料污染的最科學的方法應該是降低塑膠使用量、在未歲譽來科學統籌各種材料的利用，保護好地球環境，才是我們的首要目標。

本文系鄭州市首屆少兒科普徵文大賽投稿入選作品

作者： 蔣丹丹

觀點僅代表作者本人，不代表本號立場

⑥ 細菌可以"吃掉"塑料嗎

塑料是當今社會中必不可少的材料，在經濟和生活中的應用非常廣泛。不過，廢舊塑料的處理卻是令全世界十分頭疼的難題，一旦被丟棄，就會變成大自然中難以被降解的頑固垃圾，威脅著整個地球的環境。最近，日本科學家通過分析發現，一種可以「吃掉」塑料的細菌有望成為塑料垃圾的「終結者」。

日本慶應大學和京都工藝纖維大學的課題研究組與日本企業共同研究的這一課題，通過採集多種環境樣本，將微生物投入以PET薄膜為主要碳源的培養基中，發現有多種微生物都聚集在PET薄膜上，對其進行分解，研究人員成芹缺功地從該微生物群中分離出了PET分解細菌，並將其命名為「Ideonella sakaiensis 201—F6株」細菌。

這種細菌不但可以分解PET，還能夠以此為營養源進行繁殖。研究人員在實驗中發現，201—F6株的強大功能分別來自於兩種被研究人員稱為「PETase」和「MHETase」的酶，這兩種酶可以幫助201—F6株在常溫下將PET穩定的結構高效地分解成對苯二甲酸和乙二醇。生成的對苯二甲酸與乙二醇能夠被微生物進一步分解，最終變成二氧化碳和水。

PET是以石油為原料製造而成的，與我們的生活息息相關。日常生活中的許多食品包裝、電器部件甚至服裝材料都是由PET製成的。據研究人員介紹，2013年，全球的PET樹脂總產量約為5600萬噸，能夠被回收利用的卻只有極小的一部分。目前，回收PET的方式主要是通過化學處理，這個過程中所消耗的燃料資源也非常巨大。相比而言，利用生物分解PET的方法能耗小，也更環保。

那麼，有了這個發現，是不是意味著我們離「PET生物循環再利用」的大規模應用就不遠了呢？

情況其實還沒有那麼樂觀，「Ideonella sakaiensis 201—F6株」分解一塊指甲蓋大小的塑料薄膜就需要6周時間，目前的降解效率還很低。研究人員表示，會考慮利用轉基因等方式讓這種細菌變得更加「強大」，未來也將繼續研究利用微生物處理PET的方法。目前，這項研究成果雖然對於自然保護而言還是個遠景，但至少已經找到了對付頑固垃圾的新思路，這顛覆了碼正此前大家普遍認為自然界中的生物無法分解塑料的觀念。

遲首悔肉眼看不到的細菌，其實也能在我們的生活中發揮巨大的作用。近年來，此類研究在日本大行其道，東京大學的科學家就曾嘗試著在水田中利用土壤中存在的大量微生物進行發電。很多看上去「微不足道」的物質，只要搭上科學的順風車，就能在一定程度上改變自然和人類的生活。

《 人民日報 》（ 2016年04月28日 22 版）