真菌可能是分解塑料垃圾的答案

塑料正成爲地球上的一種災難。不僅垃圾填埋場充斥着塑料，我們的海洋也被其污染，以至於一種微小的生物將微塑料視爲其日常食物，被命名爲Eurythenes plasticus。面對這種比它本身分解還要快速堆積的物質，我們還有可能控制其蔓延嗎？

答案可能是真菌。斯里蘭卡的Kelaniya大學和Peradeniya大學的研究人員發現了幾種可以分解聚乙烯的真菌 —— 這種塑料常用於製作袋子、瓶子、保鮮膜、外賣容器等。這些真菌有一個共同點：它們通常分解硬木，而硬木不容易分解。儘管已知有數百種真菌和其他微生物能分解各種塑料，但之前並不知道這些特定的硬木食用種類可以分解聚乙烯。

“微生物生物降解塑料是一種有前景的策略，可以將石油基塑料降解爲單體或轉化爲二氧化碳和水，”研究人員最近在PLOS ONE上發表的一項研究中說。

詳細分解

像鐵木或烏木這樣的硬木有多難分解呢？答案是很困難，因爲木材的連結由聚合物木質素組成，木質素存在於木材的細胞壁中，賦予它強度。木質素很堅韌，但可以被合適的酶分解。

當研究團隊在森林保護區發現正在分解的死去的硬木樹時，他們產生了好奇心。他們從木材中取出了真菌樣本，並帶回了實驗室。接着，他們按種類將真菌進行分離，每種真菌都放在不同的容器中，並分別給予硬木和聚乙烯片來消耗。

該團隊希望比較真菌種類的塑料消耗能力，並確定每種真菌產生的分解木質素的酶的量。他們通過比較塑料和硬木在與真菌接觸前後的重量，來確定它們分解的程度。45天后，木材的重量減輕了1%到近36%。這是因爲真菌將木質素和纖維素分解成了包括二氧化碳在內的產品。

塑料也在同樣的時間內，通過真菌的酶轉化爲更簡單的分子，損失了近一半的質量。聚乙烯通常是疏水的，但隨着分解的進行，它逐漸失去了這一性質。它也變得更脆弱。隨着真菌的工作，聚乙烯變得越來越脆弱，並失去了排斥水的能力。

塑料晚餐

研究人員還想看看，如果真菌只給予塑料而沒有木材，它們會做些什麼。可能在沒有它們最愛的食物時，它們會喫得更少，因爲木材可能會激活它們的消化酶。但實際的結果令人驚訝。“實驗中最引人注目的特點是，在沒有木材的情況下，所有的真菌都顯示出比有木材時更高的聚乙烯降解能力，”研究人員在同一研究中說。

這些真菌需要碳來生存。儘管木材是它們首選的碳源，但在木材不可用時，聚乙烯提供了替代品。當只給它們提供塑料時，它們分解更多的塑料，說明當沒有木材時，它們可以輕鬆地進行代謝適應並改變飲食。

木質素和聚乙烯在化學性質上有共同之處。當它們在沒有實際的木質素的情況下使用分解木質素的酶時，顯然對塑料沒有任何問題。

未來，真菌可能會用於更大規模地分解塑料垃圾，但使用真菌清理被塑料堵塞的廢物的大型操作需要時間來開發。在此之前，我們必須儘可能使用生物可降解材料，並回收所有塑料。