文/记者 黄珊

　　和自然界中能够分解聚苯乙烯的微生物相比，目前从黄粉虫体内所分离出的微生物降解能力比较强，降解速度也比较快。
 

　　黄粉虫又名面包虫，体内蛋白质含量丰富，因此被人工大量养殖用作动物饲料。而近日，除了动物饲料这一角色，黄粉虫还有望转型为良心“吃货”。科学家们发现，黄粉虫可以降解聚苯乙烯塑料，这为治理令人头痛的“白色污染”提供了一条出路。相关论文发表在最近的美国《环境科学和技术》期刊上。研究报告作者之一、北京航空航天大学杨军副教授向记者介绍了新近的这项研究。

　　黄粉虫的“饭量”很大

　　聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯堪称塑料界“三巨头”，然而，在治理“白色污染”时，我们还不能忘了PS——聚苯乙烯。聚苯乙烯是产量仅次于前三者的通用树脂，聚苯乙烯具有透明性好、易加工、耐辐射等优点，广泛应用于装饰照明制品、仪器仪表外壳、电绝缘用品、建筑用绝热构件以及玩具、一次性餐具等日用品方面。

　　和大多数塑料一样，废旧聚苯乙烯因其具有高度的化学惰性，不易被微生物分解，因而形成对生态环境构成严重威胁的“白色污染”。

　　目前，处理废弃聚苯乙烯的方法主要有填埋法、焚烧法、循环再生法、回收利用和裂解转化等。聚苯乙烯塑料垃圾的传统处理方法是填埋和焚烧，然而,采用这种处理方法会使得许多有毒的副产物被释放出来，从而进入到环境中,引起公共健康和环境问题;循环再生法和回收利用法也因处理成本的经济性问题而影响其推广应用。

　　而最近，一种虫子为治理“白色污染”打开了一扇新的大门。中美研究人员在新一期美国《环境科学与技术》期刊上报告说，黄粉虫可以吞食和完全降解塑料，研究人员首次从黄粉虫肠道中分离出一株可以利用聚苯乙烯作为唯一生长营养物的细菌，并将这种细菌保存在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心。

　　在食用聚苯乙烯塑料方面，黄粉虫可谓良心“吃货”，其肠道内的微生物大军在塑料分解过程中起到决定性作用。参与本次研究的北京航空航天大学杨军副教授称，“和自然界中能够分解聚苯乙烯的微生物相比，目前从黄粉虫体内所分离出的微生物降解能力比较强，降解速度也比较快。”

　　研究显示，100条黄粉虫每天可以吞食34至39毫克的聚苯乙烯塑料，相当于一小片药片的重量。这些塑料在黄粉虫肠道内停留不到24小时，其中约48%被降解成二氧化碳，小部分被吸收。而我国目前使用的塑料制品，在自然降解的条件下，降解时间一般需要200至300年。

　　黄粉虫体内的降解聚苯乙烯的微生物“主力军”已经被研究人员筛选出来，这支队伍中包括了多种细菌，其中也有日常生活中人们常接触到的细菌。一般认为，生物降解塑料制品并非单一的机理，而是复杂的生物物理、生物化学作用，同时伴有其他物理化学作用，如水解、氧化等，这些作用相互促进，具有协同效应，就像战场上多个兵种之间的相互配合和协调。

　　而这些细菌在降解聚苯乙烯的过程中各自发挥什么样的作用以及其中复杂的反应，都还待研究人员做进一步探索。杨军副教授表示，鉴于目前还有很多相关的研究正在进行，不少问题仍待解决，短期内还无法立即将这次的研究成果投入到实际应用中。

　　是否会产生生物富集效应?

　　有人担心，如果今后使用黄粉虫降解聚苯乙烯塑料，黄粉虫吃塑料，家禽吃黄粉虫，人吃家禽，塑料是否会沿着食物链流动，进而产生生物富集效应，最终危害人体?

　　对此，参与本次研究的北京航空航天大学杨军副教授对记者说，首先，黄粉虫只是这次研究的一个开端，一个契机，这并不意味着在最后的实际应用中直接就让黄粉虫食用聚苯乙烯塑料。

　　研究人员已经从黄粉虫体内分离出其中起到关键作用的细菌，还将继续研究更为高效环保的降解方式，其次，目前的实验结果并未发现黄粉虫因为食用了聚苯乙烯塑料而出现异常。

　　在24小时内，大部分剩余塑料变成了形状酷似微型兔子屎的排泄物，这些排泄物同样是可生物降解的。实验数据显示，这些蠕虫像处理所有的食物来源一样，将大约一半的聚苯乙烯塑料转变为二氧化碳。研究人员称，这些仅仅以聚苯乙烯塑料为食的黄粉虫和吃正常饮食的黄粉虫一样健康，而且它们的排泄物还可以安全地作为种植土使用。

　　那么，消化掉的塑料去哪了呢?变成脂肪了。事实上，黄粉虫不仅是良心“吃货”，也是不少家禽的美味食材。碳-13同位素示踪实验证明，聚苯乙烯被黄粉虫完全降解矿化为二氧化碳和利用转化为虫体脂肪。相信这些肥美的黄粉虫，不仅可以造福人类，还可以让家禽界也一饱口福。

据研究显示，100条黄粉虫每天可以吞食34至39毫克的聚苯乙烯塑料，相当于一小片药片的重量。

　　从小米长虫子得出的全新思路

　　砸中牛顿的那个苹果和咬了杨军副教授家里的塑料袋的那群虫子，在某种程度上有着异曲同工之妙。据北京航空航天大学新闻网报道，早在十多年前，杨军副教授就在自己厨房里观察到，装有小米、面粉等粮食的聚乙烯塑料袋储存一段时间后，会出现大量小孔和米虫蛾子。从这一现象出发，他和他的研究组开展了十多年的有关昆虫降解塑料的持续研究。

　　杨军副教授称，一般做生物降解塑料制品研究，研究人员往往会从水、土壤、污泥当中寻找可能可以降解某些塑料的微生物，而在这次研究中，研究人员从昆虫体内来寻找这些微生物，这就是全新的思路，而且也有实验数据证明，来自昆虫体内的微生物降解称得上是高效的。

　　其实，黄粉虫体内的微生物部队并不是第一支奔赴降解前线的队伍。来自蜡虫肠道的细菌已经“身先士卒”。早在2014年12月，杨军研究组便在《环境科学与技术》上发表了相关研究，当时的研究证明了蜡虫肠道内存在有效降解聚乙烯塑料的微生物。

　　和2014年的蜡虫体内存在降解聚乙烯微生物的研究相比，此次关于黄粉虫的新研究也很重要。和聚乙烯相比，聚苯乙烯泡沫塑料不仅同样难以降解而且还容易破碎，对于环境的影响更大。另外，聚乙烯一般用作制造薄膜制品，如地膜、垃圾袋等，质软而无毒。而可生物降解的地膜和垃圾袋也已被发明出来并进行推广，聚苯乙烯是用来制作塑料制品的，如快餐盒、玩具等，质硬且脆，目前，专家们还没有找到更好的代替物来取代这些聚苯乙烯制品。

　　有人认为，材料取代传统塑料制品无疑是根治“白色污染”的最佳办法。但迄今为止尚未生产出可资商业化生产的性能优良、价格合理、符合人类意愿的塑料代用品。专家预测, 塑料制品消费量不断增大, 它对环境的影响将是人类长期面临的课题。

山东青岛，垃圾场内随处可见“白色污染”

　　继续研究降解塑料的多种微生物

　　常用的塑料，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)聚氯乙烯(PVC)聚苯乙烯(PS)等，在农业、包装、医疗行业，许多塑料制品均为一次性使用，且用量巨大，在自然界中都很稳定，难以被降解，研究人员将继续寻找自然界中能够降解各种塑料的微生物。

　　据报道，由斯坦福大学伍兹环境研究所高级研究员Criddle领导的研究者们正与项目负责人和论文第一作者北航的杨军及其他中国研究者们合作进行持续研究。他们计划共同研究黄粉虫和其他昆虫体内的微生物是否能生物降解聚丙烯(用于从纺织品到汽车零部件的产品)、微珠(用于去角质的小颗粒)和生物塑料。

　　近年来，海洋中的塑料废弃物对海洋这一生态体系造成了严重影响，它破坏栖息地，导致了无数海鸟、鱼、海龟和其他海洋生物的死亡。Criddle说，该领域的另一研究可能涉及寻找黄粉虫的海洋生物等价物来消化海洋中的废弃塑料。杨军副教授表示，目前还有大量的研究工作正在持续推进，他认为，类似黄粉虫体内的能够降解塑料的微生物在自然界中仍然有着非常丰富的来源。■