一种生活在海洋中的真菌可以分解塑料聚乙烯

一种生活在海洋中的真菌可以分解塑料聚乙烯塑料颗粒(红色)被海洋真菌Parengyodontiumalbum定殖。图片来源:AnnikaVaksmaa/NIOZ真菌Parengyodontium与其他海洋微生物一起生活在海洋塑料垃圾的薄层中。荷兰皇家海洋研究所(NIOZ)的海洋微生物学家发现,这种真菌能够分解塑料聚乙烯(PE)的颗粒,聚乙烯是海洋中含量最多的塑料。NIOZ的研究人员与乌得勒支大学、海洋清理基金会以及巴黎、哥本哈根和瑞士圣加仑的研究机构的同事合作。这一发现使这种真菌加入了一个非常短的塑料降解海洋真菌名单:迄今为止只发现了四种。人们已经知道有更多的细菌能够降解塑料。准确地跟踪降解过程研究人员在北太平洋的塑料污染热点地区寻找塑料降解微生物。从收集到的塑料垃圾中,他们通过在实验室中含有标记碳的特殊塑料上生长来分离海洋真菌。Vaksmaa:“这些所谓的13C同位素在食物链中仍然可追溯。它就像一个标签,使我们能够跟踪碳的去向。然后我们可以在降解产物中追踪它。”Vaksmaa对这一新发现感到兴奋:“这项研究在科学上的突出之处在于,我们可以量化降解过程。”在实验室里,Vaksmaa和她的团队观察到P.album对PE的分解速度约为每天0.05%。“我们的测量还表明,真菌在分解聚乙烯时不会使用太多来自聚乙烯的碳。P.album使用的大部分PE被转化为二氧化碳,真菌再次排出二氧化碳。”虽然二氧化碳是一种温室气体,但这一过程并不会带来新的问题:真菌释放的二氧化碳量与人类呼吸时释放的二氧化碳量一样少。只有在紫外线的作用下研究人员发现,阳光的存在对真菌利用聚乙烯作为能量来源至关重要。Vaksmaa:“在实验室中,P.album只能分解暴露在紫外线下至少很短时间的PE。这意味着在海洋中,真菌只能降解最初漂浮在海面附近的塑料,”Vaksmaa解释说。“我们已经知道,紫外线本身会机械地分解塑料,但我们的研究结果表明,它也会促进海洋真菌对塑料的生物分解。”还有其他真菌由于大量不同的塑料在暴露在阳光下之前会沉入更深的层,P.album将无法将它们全部分解。Vaksmaa预计,在海洋深处,还有其他未知的真菌也能降解塑料。“海洋真菌可以分解由碳组成的复杂材料。海洋真菌的数量非常多,所以除了目前发现的四种海洋真菌外,很可能还有其他种类的海洋真菌也有助于塑料的降解。关于塑料降解如何在更深层发生的动力学,还有很多问题,”Vaksmaa说。塑料汤寻找塑料降解生物迫在眉睫。每年,人类生产超过4000亿公斤的塑料,预计到2060年,这一数字将至少增加两倍。大部分塑料垃圾最终都进入了海洋:从极地到热带,它们漂浮在地表水中,到达更深的海洋,最终落在海底。NIOZ的首席作者AnnikaVaksmaa说:“大量塑料最终进入亚热带环流,海水几乎静止的海洋中的环状洋流。这意味着一旦塑料被运到那里,就会被困在那里。仅太平洋的北太平洋副热带环流就已经积累了大约8000万公斤的漂浮塑料,而北太平洋副热带环流只是全球六大环流之一。”...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433671.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1433671.htm

相关推荐

封面图片

会食用塑料的真菌被认为可以在未来解决聚乙烯污染问题

会食用塑料的真菌被认为可以在未来解决聚乙烯污染问题主要是由于它作为包装的寿命很短,而且会被其他塑料污染,在路边收集的PP在到达回收设施时往往不会被分离出来,所以最终会被填埋。2015年,全世界生产了7500万吨(6800万吨)PP,其中只有1%被回收利用。但帮助可能就在眼前,这要归功于悉尼大学的研究人员在一些不起眼的真菌的帮助下开发的一种新的回收技术。该研究的主要作者AmiraFarzanaSamat说:"迄今为止,塑料污染是我们时代最大的废物问题之一。绝大多数的塑料没有得到充分的回收,这意味着它经常在我们的海洋、河流和填埋场中结束。据估计,世界上的河流中已经积累了1.09亿吨(1.2亿吨),世界上的海洋中现在有3000万吨(3300万吨)--有消息来源估计这将很快超过鱼类的总质量。"研究人员转而求助在土壤和植物中常见的两种真菌:土曲霉和Engyodontiumalbum。"真菌具有令人难以置信的多功能性,已知能够分解几乎所有的基质,"该研究的共同作者DeeCarter说。"这种超能力是由于它们产生了强大的酶,这些酶被排出并用于将底物分解成更简单的分子,然后真菌细胞可以吸收。"PP用紫外线、热或芬顿试剂中的一种进行预处理,芬顿试剂是一种过氧化氢和亚铁的酸性溶液,通常用于氧化污染物。在一个培养皿中,真菌随后被应用到经过处理的PP上,并使用显微镜分析其恶化程度。研究人员发现,当PP经过紫外线或加热预处理时,真菌能够更有效地分解它。真菌对PP的处理速度相对较快,30天内减少了21%,90天内减少了25%到27%。被真菌"吃掉"之前(左)和之后(右)的预处理过的聚乙烯悉尼大学该研究的通讯作者AliAbbas说:"我们需要支持开发颠覆性的回收技术,以改善塑料的循环性,特别是那些由生物过程驱动的技术,比如我们的研究。需要注意的是,我们的研究还没有对实验条件进行任何优化,所以还有很大的空间来进一步减少这种降解时间"。进一步的研究将确定这种真菌驱动的降解的生化过程,但目前,研究人员计划在寻求投资者以实现商业化之前,提高他们的降解方法的效率。该研究发表在《NPJ材料降解》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355411.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1355411.htm

封面图片

真菌可能是解决塑料垃圾问题的答案

真菌可能是解决塑料垃圾问题的答案研究人员发现了一种可以分解聚乙烯塑料的真菌物种,这些真菌通常分解难以降解的硬木,但他们也能够降解聚乙烯。相关研究发表在《PLOSONE》上。实验中,真菌对塑料的降解能力甚至超过了对木材的降解能力。此外,研究人员还发现,在没有木材的情况下,真菌对塑料的降解能力更强。这项研究为利用真菌大规模分解塑料垃圾提供了可能性,但要实现这一目标还需要进一步的研究和发展。在此之前,我们应尽可能使用可生物降解材料并进行塑料回收。参考:来源:ViaDaneelGod投稿:@ZaiHuaBot频道:@TestFlightCN

封面图片

流行的"可堆肥"塑料在海洋中其实并不会分解

流行的"可堆肥"塑料在海洋中其实并不会分解这项研究强调了聚乳酸等纺织材料与纤维素纺织材料之间的区别,前者可以在有管理的工业环境中进行堆肥处理,而后者则能够在自然环境中进行生物降解。以石油为基础的塑料废物在海洋中的积累和持久性是海洋生物面临的主要生态问题之一。进入海洋的废弃水瓶等宏观塑料制品可能会以原来的形态存在几十年;即使它们分解成微小的碎片(称为微塑料),也不会被生物降解,而是成为无法消化的污染物,渗透到海洋中。主要作者Sarah-JeanneRoyer博士手持微塑料样本。图片来源:IyvonneKhoo,CC-BY4.0近年来,人们开发了一些替代品来取代油基塑料,目的是减少在制造塑料制品过程中使用的化石燃料,并在丢弃塑料制品时通过堆肥处理提供更环保的废物产品。最受欢迎的替代品之一是聚乳酸(PLA),这是一种乳酸聚合物,由糖和淀粉发酵而来。聚乳酸在大型堆肥中的高温下会分解成乳酸,但在低温条件下,聚乳酸并不能可靠或快速地分解成乳酸。为了研究聚乳酸在自然海洋环境中的去向,作者将聚乳酸样品、油基材料样品、纤维素基材料样品以及纤维素基材料和油基材料混合样品一起浸没在加利福尼亚州拉霍亚沿岸水域的笼子里。每周对样本进行一次检查,看是否有解体的迹象,并在几小时后将样本放回海洋。并非那么可生物降解-图解摘要。Royer等人,2023年,PLOSONE,CC-BY4.0实验室化学分析证实,基于纤维素的材料降解很快,不到一个月就降解了,纤维素在很大程度上是通过产生二氧化碳的生物过程分解的,而不是简单的机械磨损。相比之下,油基塑料、混合物和聚乳酸在14个月的实验中都没有出现降解迹象。"我们的结果表明,可堆肥性并不意味着环境降解,"Royer说。"将可堆肥塑料称为生物降解塑料是一种误导,因为这可能会让人认为这种材料会在环境中降解。聚乳酸基塑料必须在适当控制的设施中进行堆肥处理,才能发挥其作为油基塑料堆肥替代品的潜力。"作者还补充说:"这项工作是为数不多的先驱研究之一,涉及不同材料类型(天然材料、全合成材料和生物基材料)在自然环境条件下和受控封闭系统中的生物降解性之间的可比性。这项研究表明,有必要进行标准化测试,以了解被宣传为可堆肥或可生物降解的材料(如聚乳酸)在自然环境中是否真的会生物降解。在这种情况下,担心超细纤维塑料污染的消费者应该了解情况,掌握相关知识,并注意自己购买的材料"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372333.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372333.htm

封面图片

实验室实验表明细菌真的可以吃下并消化塑料

实验室实验表明细菌真的可以吃下并消化塑料特殊的塑料Goudriaan专门为这些实验制造了一种特殊的塑料,其中含有一种独特的碳(13C)形式。当她用"阳光"--紫外线灯预处理后的塑料在一个模拟海水的瓶子里喂养细菌时,她看到那种特殊形式的碳以二氧化碳的形式出现在水中。"研究人员解释说:"用紫外线处理是必要的,因为我们已经知道,阳光可以将塑料部分分解成细菌所需的'一口'大小的块状物。"大约2毫米的微塑料颗粒。资料来源:荷兰皇家海洋研究所(NIOZ)Goudriaan说:"这是我们第一次以这种方式证明,细菌实际上将塑料消化为二氧化碳和其他分子。人们已经知道,Rhodococcusruber细菌可以在自然界的塑料上形成所谓的生物膜。它还被测量到,塑料在该生物膜下消失了。但现在我们已经真正证明,这些细菌实际上消化了塑料。"当Goudriaan计算塑料分解成二氧化碳的总量时,她估计细菌每年可以分解大约百分之一的可用塑料。"这可能是低估的,"她补充说。"我们只测量了二氧化碳中的碳-13的数量,所以没有测量塑料的其他分解产物。其他几个分子中肯定会有碳-13,但是很难说其中哪一部分被紫外线分解了,哪一部分被细菌消化了。"MaaikeGoudriaan和研究负责人HelgeNiemann在实验室尽管海洋微生物学家Goudriaan对吃塑料的细菌非常兴奋,但她强调,微生物消化并不是解决我们海洋上和海洋中漂浮的所有塑料这一巨大问题的办法。这些实验主要是一个原则性的证明。我把它看作是拼图中的一块,在所有消失在海洋中的塑料停留在哪里的问题上。如果你试图追踪我们所有的废物,大量的塑料会丢失。细菌的消化可能会提供部分解释。为了回答"野生"细菌是否也"在野外"吃塑料的问题,需要进行后续研究。Goudriaan已经用真正的海水和她从瓦登海底收集的一些沉积物做了一些试点实验。她说:"这些实验的初步结果暗示了塑料正在被降解,甚至在自然界也是如此。当然,最终你希望能计算出海洋中到底有多少塑料被细菌降解了。但比起清理,更好的是预防。而只有我们人类可以做到这一点。"阳光粉碎了漂浮的塑料颗粒最近Goudriaan的同事AnnalisaDelre发表了一篇关于阳光分解海洋表面的塑料的论文。漂浮的微型塑料被分解成越来越小的、看不见的纳米塑料颗粒,散布在整个水体中,但也被分解成化合物,然后可以被细菌完全分解。这一点在德克塞尔岛的NIOZ实验室的实验中得到了证明。在最新一期的《海洋污染公报》中,博士生AnnalisaDelre和同事计算出,每年约有2%的明显漂浮塑料可能以这种方式从海洋表面消失。"这可能看起来很小,但年复一年,这就增加了。我们的数据显示,阳光可能因此而降解了自20世纪50年代以来被扔进海洋的所有漂浮塑料中的相当数量,"Delre说。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340665.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1340665.htm

封面图片

废弃塑料也能提高“身价” 新工艺可将聚乙烯裂解成丙烯

废弃塑料也能提高“身价”新工艺可将聚乙烯裂解成丙烯无处不在的塑料袋是出了名的难回收。即便被回收,也难以重新制造出高价值的东西。美国加州大学伯克利分校和劳伦斯·伯克利国家实验室开发出一项新工艺,使用催化剂将长聚乙烯(PE)聚合物分解成均匀的短链,即三碳分子丙烯,这是制造其他高价值塑料(如聚丙烯)的原料。相关论文发表在最新一期《科学》杂志上。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1322871.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1322871.htm

封面图片

科学家发明一种强度更高、可回收的塑料

科学家发明一种强度更高、可回收的塑料新的可生物降解聚酯由于其出色的化学和生物降解能力以及令人印象深刻的机械性能,有可能被用作一种可持续的、环境友好的热塑性材料,可以很容易地被回收。常见的高密度聚乙烯(HDPE)是一种特别坚固和耐用的材料。它的热塑性能归功于其分子链的内部结构,这些分子链以结晶方式排列,由于范德华力而产生了额外的吸引力。这些分子链也是纯碳氢化合物。结晶性和碳氢化合物含量的结合意味着有能力降解塑料的微生物无法进入分子链将其分解。德国康斯坦茨大学的StefanMecking及其同事的研究小组现在已经开发出一种聚酯,它的结晶度与高密度聚乙烯相似,而且还保留了其有益的机械性能。与聚乙烯不同,聚酯还含有理论上可以被化学或酶降解的功能团。然而,在正常情况下,聚酯的结晶度越高(即与高密度聚乙烯越相似),它就越不容易被生物降解。该团队对他们发明的结晶聚酯在接触到酶时的降解速度感到惊讶。Mecking解释说:"我们用自然环境中存在的酶测试了降解,它比我们的参考材料快一个数量级。不仅仅是酶溶液降解了该材料:土壤微生物也能够完全堆肥该聚酯。"但究竟是什么让这种聚酯纤维具有如此特殊的生物降解性呢?研究小组能够确定乙二醇的重大贡献,乙二醇是聚酯的组成成分之一。Mecking补充说。"这种构件实际上在聚酯中非常常见。它提供了高熔点,但它也增加了这些类似聚乙烯材料的降解性"。由于其良好的化学和生物降解性,再加上其机械性能,这种新的聚酯可以作为一种可回收的热塑性材料找到应用,对环境的影响最小。Mecking补充说,最终目标是进行闭环化学回收,将塑料分解成原材料并生产新塑料。该团队设计的这种塑料的额外好处是,如果有任何材料在这个闭环中进入环境,它们可以进行生物降解,不会留下持久的影响。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345227.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1345227.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人