會食用塑料的真菌被認為可以在未來解決聚乙烯污染問題
作為世界上最常用的塑料之一,聚丙烯因其回收問題而成為全球環境問題。研究人員已經開發出一種新的方法,通過爭取幾種常見真菌的幫助來分解這種麻煩的塑料。大多數塑料不容易降解,需要幾十年的時間來進行生物降解,導致陸地和海洋生態系統的污染。其中一種塑料聚乙烯(PP)被用於從塑料包裝到衣架和保鮮膜的各種用途,但是在塑料垃圾方面,PP的比例過高。
主要是由於它作為包裝的壽命很短,而且會被其他塑料污染,在路邊收集的PP在到達回收設施時往往不會被分離出來,所以最終會被填埋。2015年,全世界生產了7500萬噸(6800萬噸)PP,其中只有1%被回收利用。
但幫助可能就在眼前,這要歸功於悉尼大學的研究人員在一些不起眼的真菌的幫助下開發的一種新的回收技術。
該研究的主要作者Amira Farzana Samat說:”迄今為止,塑料污染是我們時代最大的廢物問題之一。絕大多數的塑料沒有得到充分的回收,這意味著它經常在我們的海洋、河流和填埋場中結束。據估計,世界上的河流中已經積累了1.09億噸(1.2億噸),世界上的海洋中現在有3000萬噸(3300萬噸)–有消息來源估計這將很快超過魚類的總質量。”
研究人員轉而求助在土壤和植物中常見的兩種真菌:土曲霉和Engyodontium album。
“真菌具有令人難以置信的多功能性,已知能夠分解幾乎所有的基質,”該研究的共同作者Dee Carter說。”這種超能力是由於它們產生了強大的酶,這些酶被排出並用於將底物分解成更簡單的分子,然後真菌細胞可以吸收。”
PP用紫外線、熱或芬頓試劑中的一種進行預處理,芬頓試劑是一種過氧化氫和亞鐵的酸性溶液,通常用於氧化污染物。
在一個培養皿中,真菌隨後被應用到經過處理的PP上,並使用顯微鏡分析其惡化程度。研究人員發現,當PP經過紫外線或加熱預處理時,真菌能夠更有效地分解它。真菌對PP的處理速度相對較快,30天內減少了21%,90天內減少了25%到27%。
被真菌”吃掉”之前(左)和之後(右)的預處理過的聚乙烯悉尼大學
該研究的通訊作者Ali Abbas說:”我們需要支持開發顛覆性的回收技術,以改善塑料的循環性,特別是那些由生物過程驅動的技術,比如我們的研究。需要注意的是,我們的研究還沒有對實驗條件進行任何優化,所以還有很大的空間來進一步減少這種降解時間”。
進一步的研究將確定這種真菌驅動的降解的生化過程,但目前,研究人員計劃在尋求投資者以實現商業化之前,提高他們的降解方法的效率。
該研究發表在《NPJ材料降解》雜誌上。