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治污利器！中科院昆明植物研究所发现会“吃塑料的真菌”

2017-05-05 17:01:57

　　视察者网综合报导聚氨酯材料（ polyester polyurethane，简称PU）是现代塑料工业中发展最快的品种之1，广泛用于工业、医疗、建筑和汽车等领域，但聚氨酯的快速发展带来了其废弃物污染环境等问题。

　　在针对“白色污染”的治理进程中，科学家们也想尽各种办法研究对聚氨酯材料的化学降解，目前聚氨酯材料的化学降解主要包括水解、热降解、光降解等，但这类降解本钱高且易产生2次污染，而更加环保的生物降解1直是全球塑料污染研究的难点。

　　不过，据新华社3月31日报导，中国科学家们在此领域有了突破性的进展。中国科学院昆明植物研究所许建初研究组，于2017年发现了塔宾曲霉菌对聚氨基甲酸酯的生物降解作用。研究人员认为，真菌的生物降解是治理合成聚合物污染的重要途径，研究组从城市垃圾中分离出降解聚氨基甲酸酯的新的真菌，并鉴定命名为塔宾曲霉菌（Aspergillus tubingensis）。

文章简介中特别注明了研究组“首次发现塔宾曲霉菌对PU有降解作用 ”

　　这项研究成果以“塔宾曲霉菌（Aspergillus tubingensis）对聚氨基甲酸酯的生物降解”为题，发表在国际主流环境污染（Environmental Pollution）杂志上。

　　在文章简介中，作者们说明了用真菌降解聚氨基甲酸酯的3个不同的实验模型（都会用到2%的葡萄糖溶液）：1，在琼脂培养基中；2，在液体MSM（视察者网注：指无机盐培养基）中孵育；3，在被埋入的土壤中。

　　具体步骤以下：

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　　上图可以揭露聚氨基甲酸酯（PU）表面生长的塔宾曲霉菌的变化，（A）用塔宾曲霉菌接种并以PU无菌膜覆盖的SDA板，（B）在孵育4天后PU膜转移到MSM琼脂板，和（C）3周后从MSM琼脂平板上回收的PU膜，（D）在SDA平板上温育两周的降解掉的PU膜，（E）对降解的PU膜D的控制，（F）对比E的SEM，（G和H）测试D的SEM。

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　　上图则展现了在液体MSM中孵育了3周的PU表面上的塔宾曲霉菌。（A）灭菌PU膜，（B&C）PU膜在具有2%葡萄糖的液体MSM中孵育21天后，（D）在PU膜表面上生长的塔宾曲霉菌，和（E）两个月后在MSM介质里溶解的PU膜。

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　　上图揭露的是掩埋在土壤中4个月的聚氨酯膜的扫描电子显微镜照片（A）对比PU膜的SEM，（B）埋在土壤里1个月的PU膜的SEM，（C）埋在土壤里4个月的PU膜，（D）埋在土壤里4个月的聚氨酯膜的SEM。

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　　上图揭露的是塔宾曲霉菌Aspergillus tubingensis (a)在MEA上培养20天以后，电竞扫描图（b）菌丝，茎秆和胞子囊（c）胞子囊上未成熟的胞子，（d）具有双层结构的分生胞子和胞子囊，（e）胞子囊上的分生胞子（悬臂），（f）分生胞子显示叶片网状的饰物和侧翼为叶片顶部的赤道沟，（g）单个分生胞子。

　　据论文通讯作者、项目负责人中科院昆明植物研究所研究员许建初讲授，塔宾曲霉菌可以在聚氨酯表面生长，并通过生长进程中产生的酶和塑料产生生物反应，破坏塑料份子间或聚合物间的化学键；同时，这1真菌还利用了其菌丝的物理强度，帮助“掰开”塑料聚合物。

　　研究指出，在“塔宾曲霉菌”作用下，本来在自然环境中难以降解的塑料，两周就能够明显看到生物降解进程，两个月后其培养基上的塑料聚合物基本消失。“固然其降解效力还遭到多种环境因素影响，包括酸碱度、温度和所使用的培养基类型，”许建初说。

　　许建初指出：“未来，科研人员将逐渐肯定这1真菌大范围快速繁殖和塑料生物降解的理想条件，为产业化利用真菌降解塑料垃圾、治理塑料垃圾污染奠定基础。”

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