随着工业化和城市化的发展,塑料问题可以说是越来越突出了,甚至在南北极的冰川都可以找到微塑料的痕迹,完全可以说塑料在地球上是无孔不入了。
人们大量地使用塑料,同时却缺乏相应的降解技术来面对使用塑料带来的环境问题,因此塑料的分解问题一直是科学界尚待攻克的一个难题。
近来,有科学家发现了一个奇特的事情,牛胃竟然是能够分解塑料的,这到底是怎么回事呢?这意味着塑料难题将要迎刃而解了吗?
牛
牛的消化系统和人类是完全不一样的,牛属于反刍动物,就是说牛是通过将食物一次性吞入到胃部当中,然后通过反刍将食物送到嘴里进行咀嚼的。正是由于消化食物的机制也完全不同,牛的胃部构造和人类相比也是天差地别。
牛是一种食草动物,但牛往往是非常强壮的,身体上的肌肉让健身的小伙伴都感觉十分羡慕,为什么光吃菜就能拥有一身的腱子肉呢?
这个秘密藏在牛的消化系统里。蔬菜中有一种人类的肠胃都难以消化的物质—纤维素,是由大量的葡萄糖小分子聚合而成的。人们都是通过嘴巴咀嚼植物、蔬菜来拆开链接葡萄糖分子的糖苷键,但是人的肠胃无法消化这种纤维素,但是这种纤维素能够加速肠道的蠕动,能够帮助人们来清理肠胃。
那牛又是怎么吃草的呢?牛会先将大量的草直接吞入到自己的肚子当中,然后储存在瘤胃。和人类不一样,牛可是有4个胃的,另外的3个胃分别是网胃、重瓣胃和皱胃。每一个胃的分工都很明确,有的用来浸泡和分解食物,有的用来淹没和过滤食物残渣,有的用的挤干,有的用来最终酸化和分解食物。
当牛把食物放在自己的瘤胃的时候,这些草类被浸泡在牛的胃部的微生物所分泌的纤维素酶当中,这种酶能够拆解糖苷键,进一步促进食物中葡萄糖的消化。这一套系统帮助牛能够更好更快地消化肚子中的食物,并且更高效地吸收食物的能量。
因此,我们可以将纤维素想象成一种较难分解的物质。植物中还有一种同样非常难以分解的物质—木质素,它是植物细胞壁的主要成分,结构也是相当稳定,而且和塑料一样都属于高聚合物。
木质素广泛地存在于植物当中,在远古时代,当高大的树木死亡了之后,地球无法自己分解植物当中的木质素,导致地球上的植物尸体垒成了小山包。最终,直到地球进化出了一种能够分解木质素的微生物,这一切才迎刃而解。
对于科学家来说,他们同样很想找到一种能够以塑料为食的微生物,从而分解微生物。
科学家发现在牛的胃部当中存在着相当丰富的微生物群落,那么这些微生物对于分解这种结构稳定的塑料是否具有相同的功能呢?
维也纳的科研团队找到了三种塑料,每种塑料分别以粉末状和薄膜状的形式来进行实验。结果发现,在牛的瘤胃当中的微生物,是可以将PET、PBAT和PET这三种塑料都分解的,并且以粉末状为形式的塑料更容易分解。
这个实验为科学家打开了新世界的大门,在以往,科学家更倾向于寻找一种微生物来解决这个问题,但是现在他们却发现以微生物群落为单位来分解塑料似乎是一个更高效的方案。
当然了,这个实验的结果也只是初步地证明了牛的瘤胃当中的微生物群落能够有效地降解塑料,在未来的有一天要真正应用到实际当中,还有很长的一段路要走。
但是未来可期啊。
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