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「寰宇科学新观察」我们太需要这些细菌了！科学家发现能快速降解塑料的微生物

废弃塑料目前还是一个令人头疼的问题 ， 随着人们对塑料用品的消费越来越多 ， 被废弃的塑料也越来越多 。 这些塑料的降解时间非常长 ， 短则几十年 ， 长则上千年 ， 埋在地下会严重影响土地的可持续使用 ， 排入海洋则会严重影响海洋生态环境 。
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目前人们对付塑料垃圾的主要方法是规划垃圾填埋场 ， 将这些废弃塑料埋在地下 ， 但这只是“缓兵之计” ， 而且也是不得已而为之 。 全世界都在等待一种能有效将废弃塑料降解为无毒无害的物质的方法 。 而最近 ， 塑料问题好像迎来了一点曙光 。
【「寰宇科学新观察」我们太需要这些细菌了！科学家发现能快速降解塑料的微生物】最近 ， 来自德国的科学家在《微生物学前沿》（FrontiersinMicrobiology）杂志上报告说 ， 他们已经鉴定出一种能够降解聚氨酯的一些化学成分的细菌 。
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德国莱比锡赫尔姆霍兹环境研究中心UFZ的资深科学家赫尔曼·J·海皮帕博士（Dr.HermannJ.Heipieper）说：“细菌可以将聚氨酯等化合物作为碳、氮和能量的唯一来源 。 ”这一发现标志着我们在处理难以回收的聚氨酯产品的问题上迈出了重要的一步 。
根据2015年的数据统计 ， 仅仅在欧洲 ， 聚氨酯塑料产品的产量就高达350万吨 。 聚氨酯广泛应用于冰箱、建筑、鞋类和家具 ， 以及其他许多可以利用其轻质、绝缘和柔软性能的应用领域 。 不幸的是 ， 聚氨酯是很难进行能源密集型回收或破坏的 ， 因为大多数的这类塑料是热固性聚合物 ， 在加热的时候不会融化 。 这些垃圾最终大多被填埋 ， 并且在漫长的岁月中源源不断地释放出一些有毒化学物质 ， 其中一些是致癌物质 。
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目前 ， 利用细菌和真菌等微生物分解油基塑料是一个正在进行的研究领域 。 然而 ， 很少有研究像目前的论文那样涉及聚氨酯的生物降解 。 德国的研究小组成功地从一个富含易碎塑料废料的地方分离出一种细菌——假单胞菌TDA1 ， 它有望攻击构成聚氨酯塑料的一些化学键 ， 加速其降解 。
研究人员进行了基因组分析 ， 以确定工作中的降解途径 。 他们对帮助微生物在塑料中代谢某些化合物以获取能量的因素有了初步的发现 。 他们还进行了其他分析和实验 ， 以了解这种细菌的能力 。 这种特殊的菌株是一组细菌的一部分 ， 这些细菌以对有毒有机化合物和其他形式的压力的耐受性而闻名 ， 这种特性也被称为耐溶剂性 ， 是极端微生物的一种形式 。
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这项研究是欧盟一项名为P4SB的科学计划的一部分 ， 该计划试图找到有用的微生物 ， 能够将油基塑料生物转化为完全可生物降解的塑料 。 顾名思义 ， 这个项目的重点是一种叫做假单胞菌的细菌 。
除了聚氨酯 ， 包括赫尔姆霍兹环境研究中心UFZ在内的P4SB团队也在测试微生物降解聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料的功效 ， 这种塑料目前被广泛应用于塑料水瓶 。
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海皮帕博士说 ， 今后对假单胞菌TDA1的任何研究的第一步都将是确定编码细胞外酶的基因 ， 这些酶能够分解聚酯基聚氨酯中的某些化合物 。 （细胞外酶 ， 又称外酶 ， 是细胞外分泌的蛋白质 ， 能引起生化反应 。 ）然而 ， 目前还没有计划利用合成生物学技术来制造这些酶或其他酶 。 例如 ， 这可能涉及到将细菌基因转化为微型工厂 ， 从而将油基化合物转化为可生物降解的化合物 ， 用于环保型塑料 。


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