研究表明,微生物正在进化以吃塑料污染

最新研究显示,地球上大量的塑料垃圾正在产生能够降解塑料垃圾的微生物。

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冲浪-杰森·斯温/盖蒂图片库

数百万年前,进化将微小的微生物变成了多细胞植物、动物和人类。现在,进化正在把他们变成同样引人注目的东西:环保主义者。beplay体育官网电脑

这是瑞典查尔默斯理工大学研究人员的一项新研究得出的结论。研究结果发表在本月的科学期刊《生物多样性》(mBIO)上塑料垃圾正导致越来越多的微生物产生对抗污染的酶。这种酶可以降解各种类型的塑料,似乎是对塑料污染积累的直接反应,其数量已从70年前的每年约200万吨增加到今天的每年约3.8亿吨。

“我们发现了多条证据支持这一事实,即全球微生物群的塑料降解潜力与环境塑料污染的测量数据密切相关beplay体育官网电脑查尔默斯理工大学系统生物学副教授阿列克谢·泽勒兹尼亚克在一份声明中说:“这是环beplay体育官网电脑境如何对我们施加的压力做出反应的重要证明。新闻发布会上

为了得出他们的结论,泽勒兹尼亚克和他的同事收集了一个已经知道可以降解塑料的95种微生物酶的数据集,这些酶通常是由垃圾场和其他塑料垃圾场的细菌产生的。然后,他们从全球数百个地方收集了环境DNA样本,包括陆地和海洋beplay体育官网电脑,并使用计算机建模来寻找类似的“吃塑料”酶。由于没有在人体中发现塑料降解酶,尽管担心摄入微塑料,他们使用人体内部微生物组的样本作为假阳性的对照。总的来说,他们鉴定出大约30000种酶,具有降解10种主要商用塑料的能力。

研究人员发现,近60%的酶都是新发现的,酶浓度最高的环境样本来自地中海和南太平洋等高度污染地区。beplay体育官网电脑此外,在陆地上发现的更多的酶能够降解通常在土壤中发现的塑料添加剂,如邻苯二甲酸盐,在塑料生产、处置和回收过程中经常泄漏。与此同时,在海洋样本中,酶在较低的海洋深处最为普遍微塑料大量堆积

所有这一切都表明,微生物正在继续进化新的抗塑料的超能力,以应对它们当前的环境。beplay体育官网电脑

“目前,很少有人了解这些plastic-degrading酶,和我们没有希望找到这样大量的在很多不同的微生物和环境栖息地,”Jan Zrimec表示,这项研究的第一作者、前博士后Zelezniak集团,现在在斯洛文尼亚国家生物学研究所的研究员。beplay体育官网电脑“这是一个令人惊讶的发现,真正说明了这个问题的规模。”

自然的过程塑料降解非常缓慢.例如,一个典型的塑料瓶要在环境中待上450年才能降解。beplay体育官网电脑因此,解决塑料危机的唯一办法是消除或大幅减少原始塑料的生产。研究人员希望,他们的工作最终将导致发现微生物酶,可以商业化回收利用。这种想法认为,如果公司可以使用酶将塑料快速分解成基本的积木,那么旧产品就可以制成新产品,从而减少对原始塑料的需求。

“下一步将是在实验室中测试最有希望的候选酶,密切研究它们的特性和它们可以实现的塑料降解率,”泽兹尼亚克说。“从那里,你可以设计具有特定聚合物类型的目标降解功能的微生物群落。”

目前,只有在美国,9%的塑料垃圾被回收据世界自然基金会称,塑料垃圾对渔业、海洋和旅游业造成的负面影响每年造成80亿美元的经济损失;危害了800多种动物;并威胁到人类的公共健康,减少鱼类资源,并导致气候变化。

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观点的文章来源
  1. Zrimec, Jan等人。”全球微生物群的塑料降解潜力与最近的污染趋势有关."Mbio,第12卷,no。5、2021年,doi: 10.1128 / mbio.02155-21

  2. 塑料的生命周期."世界野生动物基金会, 2021年。

  3. 塑料."世界野生动物基金会,