科学家发现可以在低温下消化塑料的微生物

研究人员发现了来自阿尔卑斯山和北极的微生物可以在不需要高温的情况下分解塑料，这可能是减少环境废物的一个令人鼓舞的迹象。尽管这只是一个初步发现，但更有效地分解垃圾填埋场中的工业塑料废物将为科学家们提供一种新工具，以减少其对生态的破坏。

瑞士联邦研究所 WSL 的科学家本周在微生物学前沿发表了他们的发现，详细介绍了来自极地地区和瑞士阿尔卑斯山的适应寒冷的细菌和真菌如何消化他们测试的大部分塑料——而只需要低至平均温度。最后一部分很关键，因为吃塑料的微生物往往需要不切实际的高温才能发挥它们的魔力。“已经发现了几种可以做到这一点的微生物，但是当它们的酶在工业规模上应用时，它们通常只能在 [30 摄氏度 / 86 华氏度] 以上的温度下工作，”研究人员解释说。“所需的加热意味着工业应用迄今为止仍然很昂贵，而且不是碳中和的。”

不幸的是，所测试的微生物均未能成功分解不可生物降解的聚乙烯 (PE)，这是消费品和包装中常见的最具挑战性的塑料之一。(即使在材料上孵育 126 天后，他们也未能降解 PE。)但 56% 的菌株在 15 摄氏度(59 华氏度)下测试了分解的可生物降解聚酯聚氨酯 (PUR)。其他人消化了市售的聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯 (PBAT) 和聚乳酸 (PLA) 的可生物降解混合物。最成功的两种菌株是来自 Neodevriesia 和 Lachnellula 属的真菌：它们分解了除强大的 PE 之外的所有测试塑料。

塑料是最近才发明的，微生物不可能专门进化来分解它们。但研究人员强调了自然选择如何使他们能够分解角质——植物中与塑料有很多共同点的保护层——发挥了作用。“微生物已被证明可以产生多种聚合物降解酶，这些酶参与植物细胞壁的分解。特别是，植物致病真菌经常被报道生物降解聚酯，因为它们能够产生角质酶，这些角质酶由于与植物聚合物角质的相似性而靶向塑料聚合物，”合著者 Beat Frey 博士说。

研究人员在他们的发现中看到了希望，但警告说仍然存在障碍。“下一个重大挑战将是确定微生物菌株产生的塑料降解酶，并优化获取大量蛋白质的过程，”Frey 说。“此外，可能需要进一步修饰酶以优化蛋白质稳定性等特性。”