科學家發現能進食並分解塑膠的昆蟲

舒超 08/05/2017 明日環境, 明日科學

（圖：PixaBay）

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全球人類每年大約使用一兆個塑膠袋，但由於塑膠的降解速度非常緩慢，很多塑膠袋被棄置於海洋或垃圾堆填區，嚴重影響生態，是地球污染的一大來源。
不過最近，科學家發現了一種昆蟲，竟然能進食並分解常見的聚乙烯塑膠袋，分解速度比其他生物快 1400 倍。科學家認為，這種昆蟲或能幫助解決地球塑膠污染問題。

蜂巢里的寄生蟲——吃蜂蠟，也吃塑膠

蠟蟲（waxworm）是蠟螟（wax moth）的幼蟲，寄生在蜂巢內，食用花粉、蜜蜂的蛻皮和蜂蠟（因而得名「蠟蟲」）。
生物學家、業餘養蜂人 Federica Bertocchini 博士憶述，一天當她在清理蜂房時，暫時將清理出來的蠟蟲放進了一個塑膠購物袋中。清理完畢後，她發現塑膠袋上充滿了小洞，更有蟲子從塑膠袋中逃出。
如果蟲子只是咬破塑膠袋，那這純屬物理過程，其他昆蟲用牙齒也能辦到。但 Bertocchini 博士發現，如果將蠟蟲磨碎，塗抹到聚乙烯塑膠袋上，塑膠袋亦同樣會出現小洞！
如果了解生物學中酶的作用，你可能已經猜想到——蠟蟲體內很可能有分解塑膠的酶。
而科學家正正發現，蠟蟲的唾液腺和腸道內存在一種高效能的酶，可以破壞塑膠的化學鍵，而這就是它們可以食用蜂蠟和塑膠的原因。

（圖：César Hernández/Ainhoa Goñi）

快速分解塑膠

發現蠟蟲能進食塑膠後，Bertocchini 博士領導坎塔布里亞生物醫藥及生物科技研究所（Institute of Biomedicine and Biotechnology of Cantabria ），與劍橋大學的研究人員合作進行了深入研究。

研究發現，蠟蟲進食塑膠的速度非常快。將 100 隻蠟蟲放到一個 92 毫克（mg）的超市塑膠袋中，塑膠袋 40 分鐘後便出現小孔。12 小時後，蠟蟲已經將塑膠袋吃乾淨。對比之前用細菌進行的實驗，24 小時內，菌群僅能分解 0.13 mg 的塑膠。

光譜分析表明，蠟蟲確實破壞了塑膠的化學鍵，將其轉化為乙二醇（ethylene glycol）。研究人員認為，蠟蟲在消化蜂蠟時，體內的酶可能催化類似的化學反應。

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應用前景

劍橋大學研究員 Paolo Bombelli 稱這一發現「非常令人興奮」，因為塑膠降解一直以來都是一個大難題。如今蠟蟲可以輕鬆進食並消化塑膠，有望能解決塑膠污染問題。
當科學家能找出蠟蟲體內負責降解塑膠的酶，便可以利用生物科技進行大規模生產，然後將這種酶引入回收工廠、投入垃圾堆填區、甚至整合到海洋植物體內，對塑膠進行生物降解。
不過，即使發現了可以降解塑膠的昆蟲，也並不代表人類可以任意使用塑膠。Bombelli 博士表示，即使我們能降解塑膠，同時減低塑膠的使用量才是治標亦治本的解決方法。

參考資料：

1. Bombelli, P., Howe, C. J., Bertocchini, F. (2017). Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella[J]. Current Biology, 27(8): R292-R293.
2. Bodkin, H. (April, 2017). Plastic-eating wax worm ‘extremely exciting’ for global pollution crisis. The Telegraph.