科學家設計利用粘性細菌生物膜來捕獲微塑料的方法
據外媒報導,塑料污染的普遍性使其成為一個非常難以解決的問題,但最近我們看到微生物可能為我們提供幫助。這包括發現可以快速分解PET等普通塑料的細菌,或者發現可以嵌入塑料中的酶,使其在使用後幾天內進行生物降解。另一個例子來自中國香港理工大學的研究人員,他們設計了一種利用粘性細菌生物膜來捕獲微塑料的方法。
像購物袋、漁網和汽水瓶這樣的塑料垃圾對環境來說是一個明顯的問題,但是當這些物品被分解時,它們會分離成微小的碎片,而這些碎片是非常難以追踪的。
最近的研究表明,這些微塑料可以改變人類肺部細胞的形狀,並導致魚類出現動脈瘤,因此,圍繞這些微塑料的潛在健康影響的證據開始變得更加清晰。研究還表明,微塑料在被小型海洋生物攝取後可以進入食物鏈。
香港理工大學的科學家們展示了一種新的方法,通過借助一種名為銅綠假單胞菌的細菌來捕獲微塑料進行回收。儘管世界衛生組織認為銅綠假單胞菌因其對抗生素的抗藥性和引起一系列感染的能力而對人類健康構成了嚴重威脅,但這種常見的細菌因其對材料的定植能力和分解其某些化學成分的能力而引起了塑料研究人員的興趣。
像所有的細菌一樣,銅綠假單胞菌通過聚集在一起形成菌落,為自己建立起一個被稱為生物膜的保護屏障。科學家們在一個裝有微塑料的生物反應器中進行了實驗,把這種生物膜作為一張網,看看它們是否能捕獲這些微小的顆粒。他們發現,這種薄膜使微塑料顆粒聚集在一起,然後下沉到反應器的底部,便於收集。
研究作者劉洋說,通過在混合物中加入一種特定的基因,然後可以使生物膜分散顆粒,“這樣可以方便地將微塑料從生物膜基質中釋放出來,否則很難降解,而且成本很高,這樣微塑料以後就可以被回收利用”。
該團隊認為這是一個概念驗證,但設想這種方法可以在污水處理廠找到用途,以防止微塑料滲入海洋。這將涉及到在這些環境中找到其他細菌類型,這些細菌可以形成對微塑料有類似影響的正確類型的生物膜,以及在之後分散顆粒的天然化合物。
劉洋表示:“當務之急是開發有效的解決方案,捕獲、收集、甚至回收這些微塑料,以阻止我們自然環境的’塑化’,”他週三在微生物學會的年會上介紹了這項研究。