小蟲吃掉塑膠袋：清除白色污染新希望

蠟蟲是常見昆蟲大蠟螟(或大蠟蛾)的幼蟲。野生大蠟蛾寄生在蜂群中，對全歐洲的蜂巢來說都是禍害。蠟蛾在蜂巢中產卵，而它們的幼蟲就依靠蜂蠟孵化和成長——蠟蛾也因此而得名。
該科研小組成員之一 Federica Bertocchini 是一名業餘養蜂人，她在除去蜂巢內的寄生蟲時偶然發現了這種幼蟲。Bertocchin 將這些幼蟲暫時放在塑膠購物袋裡，之後卻發現袋子上佈滿了孔洞。
Bertocchini 來自西班牙坎塔布裡亞生物醫學和生物技術研究所(CSIC)，她和同事 Paolo Bombilli、以及劍橋大學的生物化學系的 Christopher Howe 進行了計時實驗。
他們讓大約一百隻蠟蟲與英國某超市的塑膠袋接觸，僅40分鐘後袋子上就開始出現孔洞，而12小時後塑膠袋重量比開始時減少了92 mg。
科學家認為，和近期發現的其他降解方式相比，這一速度是極快的：比如去年報導的細菌生物降解某些塑膠的速度只有每天0.13 mg。
該研究於4月24日發表於 Current Biology。文章第一作者，劍橋大學的 Paolo Bombelli 表示：“如果這一化學過程中只有一種酶起作用，那麼使用生物技術複製這一過程應該是可行的，該發現可能會成為一種重要的工具，能夠幫助我們清理垃圾填埋廠和海洋中累積的聚乙烯塑膠垃圾。”
聚乙烯廣泛應用於包裝，占歐洲塑膠產品用料總需求的40%，而其中38%都會被丟棄到垃圾填埋場。世界各地的人每年要消耗約一萬億噸塑膠袋。
一般來說，塑膠極難被分解，即使是較小的碎片也很難被生態系統降解。因此它造成的環境破壞十分嚴重。
而大自然或許能提供一個解決方案。供養蠟蟲的蜂蠟是很多種脂類化合物的混合物，而脂質是構成脂肪、油脂和某些激素等生物細胞的關鍵分子。
雖然蠟蟲生物降解蜂蠟的分子細節還需要進一步研究，但研究者表示，消化蜂蠟和聚乙烯的過程中打斷的化學鍵是可能是類似的。
來自 CSIC 的 Bertocchini 是這項研究的通訊作者，他說：“蠟屬於聚合物，是一種‘自然塑膠’，其化學結構和聚乙烯類似。”研究人員進行了光譜分析後發現，聚乙烯的化學鍵的確斷裂了。分析表明，蠟蟲將聚乙烯轉化成了乙二醇——一種未互相連接的“單體”分子。
為了確認塑膠降解並非僅由蠟蟲的咀嚼機制造成，研究團隊將其中一些蠟蟲搗碎後塗在聚乙烯塑膠袋上，得到的結果與之前類似。
“這些毛毛蟲並不只是簡單地吃下塑膠，而不改變其化學成分。我們證實了這些蠟蟲的確破壞了聚乙烯塑膠的高分子鏈，”Bombilli 說，“這種毛毛蟲會生產出一些破壞化學鍵的物質，該物質可能存在於它們的唾液腺或腸道共生細菌中。在今後的研究中，我們會嘗試確定該反應的分子過程，再看看能否將起作用的酶純化出來。”
一旦瞭解了分子水準的過程，研究人員就會利用其原理設計工業規模的生物技術方案，用於處理聚乙烯廢料。Bertocchilni 補充道：“我們計畫將這一發現轉化為可行的方法，清理塑膠垃圾，從而拯救海洋、河流等各種環境，扭轉當前還無法避免的塑膠垃圾累積。”