科學家發現能吃掉塑膠袋的蠟蟲,這能幫我們改善塑膠汙染嗎?

蠟蟲會吃塑膠袋
蠟蟲是經常寄生在蜂巢中的昆蟲,我們現在得知這種小蟲能消化塑膠。/ PHOTOGRAPH BY JONATHAN PLANT, ALAMY

人類每年製造約三億公噸的塑膠,但絕大多數無法分解,最終在世界各地造成汙染。不過,歐洲的一支科學團隊或許找到了解決塑膠難題的獨特方法,他們發現有種常見的昆蟲能在40分鐘內,將塑膠購物袋吃出一個大洞。

美國史丹佛大學的環境工程學家吳唯民(Wei-Min Wu 音譯)認為:「這個發現可以說是研究塑膠生物降解的里程碑。」

這項研究的主要推手,是西班牙坎塔布里亞大學(University of Cantabria)的發育生物學家費德里卡.貝里托基尼(Federica Bertocchini)。兩年前她在清理自家後院的蜂巢時,將寄生在蜂巢中的蠟蛾(Galleria mellonella)幼蟲移進舊塑膠袋裡,而當她在一小時後回來檢查袋子時,發現袋子上出現了許多小孔。雖然貝里托基尼並非昆蟲學家,不過她立刻猜到袋子裡發生了什麼事,也注意到了這項發現的潛力所在。

住在蜂巢裡的蠟蟲
這種昆蟲住在蜂巢裡並以蜂蠟為食。/ PHOTOGRAPH BY AGENCJA FOTOGRAFICZNA CARO, ALAMY

蠟蟲是蠟蛾的幼蟲,這種螟蛾科(Pyralidae)的小型蛾類,因幼蟲時期居住在蜂巢中並取食蜂蠟而得名。如同塑膠一般,蜂蠟也是聚合物的一種,主要由許多碳原子組成長鏈,並由其他原子附為分支,而且蜂蠟恰好與塑膠袋的材質──聚乙烯有著相似的結構。

貝里托基尼解釋:「既然牠們能食用蜂蠟,也許已經演化出一種能分解蜂蠟的分子,而這種分子很可能也能分解塑膠。」

解開謎團

貝里托基尼與保羅.邦貝里(Paolo Bombelli)及克里斯多福.豪(Christopher Howe)組成團隊,研究蠟蛾如何大啖塑膠。

他們把蠟蛾放到聚乙烯塑膠袋上,發現蠟蛾每小時平均可以吃出2.2個孔洞;而在放置隔夜(12小時)的實驗裡,100隻蠟蛾能吃掉92毫克的塑膠袋。照這個速度推算,100隻蠟蛾大約只需要一個月的時間,便能解決一個5.5克的尋常塑膠袋。

為了排除蠟蛾只是利用口器將塑膠袋嚼碎,而不是真的「消化」了塑膠袋,研究團隊將死亡不久的蠟蛾,低溫研磨成泥並塗在塑膠袋上,結果發現經過14小時後,塑膠袋的質量顯著降低了13%。這表示確實在蠟蛾體內有某種酵素或者細菌能夠分解塑膠,而經光譜分析,被分解的聚乙烯轉換成了乙二醇這種常見的抗凍劑原料。貝里托基尼希望未來能鑑定出這種能分解塑膠的酵素。


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尋找解方

德國格來斯瓦德大學(University of Greifswald)的生化學家巫偉.邦書爾(Uwe Bornscheuer)提到,數十年來科學家一直在尋找生物降解塑膠的方法,他說:「塑膠污染是全球的大問題。」

在2014年,吳唯民與史丹佛大學的合作夥伴,在另一種蠟蛾體內裡發現一種腸道菌,儘管副產物不同,不過也同樣能分解聚乙烯;而2016年亦有研究發現某種細菌的酵素,可以分解常用來製作寶特瓶的PET。

邦書爾推測:「應該還有許多其他能消化塑膠的昆蟲,等著我們去發現。」

蠟蛾幼蟲
蠟蟲是某些螟蛾科的幼蟲,普遍用作飼養蜥蜴的餌料。/ PHOTOGRAPH BY DAVID LIITTSCHWAGER, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

不過,對美國伍茲霍爾海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institute)的海洋生物學家崔西.敏瑟(Tracy Mincer)而言,想解決塑膠汙染還是得著重在降低生產與增加回收量上。他透過電子郵件表示:「聚乙烯是種優質的樹酯,不僅有許多方法可以將它回收再利用,而且每公噸還能有約500美元的收入。就我來看,儘管蠟蛾能分解塑膠的確是大自然令人驚嘆的一隅,也是傑出的學術研究,不過想以此解決塑膠汙染顯然是無稽之談,不過是在浪費錢罷了。」

撰文:Carrie Arnold

編譯:曾柏諺

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