一種生活在海洋中的真菌可以分解塑膠聚乙烯，前提是它先暴露在陽光的紫外線輻射下。來自NIOZ等機構的研究人員在科學期刊《整體環境科學》上發表了他們的研究結果。他們預計更多的塑膠降解真菌生活在海洋深處。

塑膠顆粒（紅色）被海洋真菌Parengyodontium album 定殖。圖片來源：Annika Vaksmaa/NIOZ

真菌Parengyodontium與其他海洋微生物一起生活在海洋塑膠垃圾的薄層中。荷蘭皇家海洋研究所(NIOZ)的海洋微生物學家發現，這種真菌能夠分解塑膠聚乙烯(PE)的顆粒，聚乙烯則是海洋中含量最多的塑膠。 NIOZ的研究人員與烏特勒支大學、海洋清理基金會以及巴黎、哥本哈根和瑞士聖加侖的研究機構的同事合作。這項發現使這種真菌加入了一個非常短的塑膠降解海洋真菌名單:迄今為止只發現了四種。人們已經知道有更多的細菌能夠降解塑膠。

準確地追蹤降解過程

研究人員在北太平洋的塑膠污染熱點地區尋找塑膠降解微生物。從收集到的塑膠垃圾中，他們透過在實驗室中含有標記碳的特殊塑膠上生長來分離海洋真菌。 Vaksmaa:“這些所謂的13C同位素在食物鏈中仍然可追溯。它就像一個標籤，使我們能夠跟踪碳的去向。然後我們可以在降解產物中追踪它。”

Vaksmaa對這項新發現感到興奮：「這項研究在科學上的突出之處在於，我們可以量化降解過程。」在實驗室裡，Vaksmaa和她的團隊觀察到P. album對PE的分解速度約為每天0.05%。 「我們的測量還表明，真菌在分解聚乙烯時不會使用太多來自聚乙烯的碳。P. album使用的大部分PE被轉化為二氧化碳，真菌再次排出二氧化碳。」雖然二氧化碳是一種溫室氣體氣體，但這個過程並不會帶來新的問題:真菌釋放的二氧化碳量與人類呼吸時釋放的二氧化碳量一樣少。

只有在紫外線的作用下

研究人員發現，陽光的存在對真菌利用聚乙烯作為能量來源至關重要。 Vaksmaa:「在實驗室中，P. album只能分解暴露在紫外線下至少很短時間的PE。這意味著在海洋中，真菌只能降解最初漂浮在海面附近的塑料，」Vaksmaa解釋說。 “我們已經知道，紫外線本身會機械地分解塑料，但我們的研究結果表明，它也會促進海洋真菌對塑料的生物分解。”

還有其他真菌

由於大量不同的塑膠在暴露在陽光下之前會沉入更深的層，P.album將無法將它們全部分解。 Vaksmaa預計，在海洋深處，還有其他未知的真菌也能降解塑膠。 「海洋真菌可以分解由碳組成的複雜材料。海洋真菌的數量非常多，所以除了目前發現的四種海洋真菌外，很可能還有其他種類的海洋真菌也有助於塑膠的降解。關於塑膠降解如何在更深層發生的動力學，還有很多問題，」Vaksmaa說。

塑膠湯

尋找塑膠降解生物迫在眉睫。每年，人類生產超過4000億公斤的塑料，預計到2060年，這一數字將增加至少兩倍。大部分塑膠垃圾最終都進入了海洋:從極地到熱帶，它們漂浮在地表水中，到達更深的海洋，最終落在海底。

NIOZ的首席作者Annika Vaksmaa說:「大量塑膠最終進入亞熱帶環流，海水幾乎靜止的海洋中的環狀洋流。這意味著一旦塑膠被運送到那裡，就會被困在那裡。僅太平洋的北太平洋副熱帶環流就已經累積了大約8000萬公斤的漂浮塑料，而北太平洋副熱帶環流只是全球六大環流之一。