有虫子竟爱吃塑料，它们会成为塑料危机的救星吗

□文/王伟力

白色污染触目惊心，图为黄鹂用塑料薄膜做巢育幼鸟

据估计，2019年全球塑料产量约为4亿吨，其中聚苯乙烯（PS）约3 300万吨。PS聚合物的结构极为稳定，特别难以被生物降解，再加上经常未经回收就被随意丢弃，因此成为环境中积聚的主要塑料垃圾之一。

而一项最新研究向人们介绍了一种专吃PS的超级蠕虫，它们会是人类解决塑料问题的超级终结者吗？

很多食腐蠕虫都爱吃塑料

食腐蠕虫已经在地球上爬行了1亿年。从以蛇颈龙骨头为食的食骨蠕虫，到如今在后院享用腐烂有机物的粉虱和蛆，它们的食物随着时间的变化也不断发生改变。

当我们发现自己正处于一场塑料污染危机中时，科学家已经尝试用PS泡沫来喂养大麦虫的幼虫，即所谓的超级蠕虫。

据发表在《整体环境科学》杂志上的研究结果，这些蠕虫不仅能够以这种塑料作为唯一的食物，而且研究人员还发现是由它们肠道的微生物群降解了PS，并将此高分子材料转化为二氧化碳。

美国斯坦福大学土木与环境工程博士生安雅·布兰登对此评论道：“现在我们看到了很多种能够吃掉并且降解PS、聚乙烯等塑料的小虫子，这真的很有趣。很多像超级蠕虫或粉虱这样的虫子，会随着时间的推移转变为分解者，它们会吃掉并分解所发现的各种材料。”

高效的塑料分解者

几年前，北京理工大学生命科学学院的研究人员对粉虱和黄粉虫的幼虫进行了研究，并报告说，这些蠕虫能够降解和矿化PS，并证实由肠道细菌分解了PS。

粉虱

在他们的最新项目中，研究小组想看看超级蠕虫是否也能消化和分解泡沫塑料，这个名字来源于它们令人印象深刻的体形和巨大胃口。

大麦虫的幼虫长度在3～6厘米，是粉虱幼虫体长的4倍，这意味着它们有可能是高效的塑料分解者。

事实也是如此，当给超级蠕虫喂食PS时，它们的平均食用量是粉虱幼虫的4倍，约为0.58毫克/天。

在28天的时间里，研究小组仅使用泡沫塑料作为超级蠕虫组的食物，而对照组则以普通的麸皮作为食物。为了测试蠕虫如何消化PS，研究人员分析了蠕虫产生的蛀屑和排泄物，发现蠕虫已经将长链PS分子降解成低分子量的产物。

研究人员还将这些超级蠕虫放在两个不同的玻璃培养箱中，一组蠕虫已经饲喂过PS塑料，另一组则没喂过任何东西。培养箱用橡皮塞密封，并充满了没有二氧化碳的压缩空气。之后，研究人员收集了每个玻璃培养箱中产生的二氧化碳，并将饲喂过塑料的蠕虫组产生的二氧化碳总量减去对照组产生的二氧化碳总量。呼吸测量试验表明：这些超级蠕虫已经将摄入36.7%的泡沫塑料转化为二氧化碳。

超能力来自肠道微生物群

超级蠕虫降解PS塑料的能力来自其肠道微生物群。研究小组使用抗生素来抑制蠕虫的肠道微生物群，之后发现，这会抑制它们降解塑料的能力。

北京的研究人员在他们的论文中写道，他们希望此发现能“为利用粉虱降解聚乙烯或橡胶等材料开辟一条新的途径”。

大麦虫可能是高效的塑料分解者

特别是这类研究提示了人们可以从这些蠕虫的肠道中去寻找某一种酶，这种酶可以降解塑料，并且可以扩大规模并商业化。

北京研究团队的领导者杨宇表示，他们正朝着这个目标努力，他在一封写给《科学家》杂志的电子邮件中提到“现在我们正在从超级蠕虫的肠道中分离出一些细菌，并测试它们的塑料降解能力”。

西班牙马德里玛格丽塔萨拉斯生物研究中心的发育生物学家费德里卡·贝托奇奇尼也这样认为：“我非常有信心，我们能分离鉴定出相关酶，并最终开发出一个生物试剂盒。”

不怕毒，乐助虾

由于粉虱和超级蠕虫的蛋白质、脂肪含量高，因此通常作为鸟类和爬行动物的宠物食品。2019年12月，布兰登和她的同事发现，这些蠕虫所食用的PS中包括一种常见的有毒阻燃剂六溴环十二烷（HBCD），但是这些虫子仍然可以作为其他动物的安全食品而出售。

布兰登等人曾预想HBCD等化学物质会在虾体内发生生物累积，但研究小组发现：无论是喂食含有HBCD的PS还是饲喂正常饲料，这些粉虱都一样健康；用这些喂食了HBCD的粉虱去投喂虾，虾也同样保持健康。

然而，这些食腐蠕虫是否已经进化并适应了进食新材料的环境，或者它们是否会一直具有消化塑料的能力，仍然是个谜。

布兰登说：“可能只是在偶然情况下，这些虫子获得了一种可以启动消化塑料这一过程的酶。”

文章来源：“世界科学”微信公众号