这些"食塑生物"毛虫能在短短24小时内吞食一个塑料袋

科学家发现蜡虫幼虫能够分解聚乙烯塑料——这是地球上最常见且最难降解的污染物之一。这些“食塑生物”能在数日内将塑料代谢为身体脂肪,为全球废弃物危机提供了极具潜力的解决方案。然而转折在于:若仅以塑料为食,这些幼虫会因营养不良而迅速衰弱死亡。

2017年,一项开创性研究表明,大蜡螟(学名:Galleria mellonella)的幼虫,即蜡虫,能够降解聚乙烯塑料。聚乙烯是全球生产量最大的塑料,全球年产量超过1亿吨。聚乙烯化学性质稳定,难以分解,完全降解可能需要数十年甚至数百年时间。

虽然蜡虫降解塑料的过程仅在较小规模上得到证实,但这一正在进行的研究项目正帮助我们更好地理解其中的生物机制、纯塑料饮食对这些生物健康的影响,以及它们作为塑料污染可持续解决方案的可行性。

“大约2000只蜡虫能在短短24小时内分解一个完整的聚乙烯袋,但我们相信,通过补充投喂糖类等摄食刺激剂,可以显著减少所需蜡虫数量,”加拿大布兰登大学生物学系害虫与媒介生物学教授布莱恩·卡索内博士表示。“然而,理解塑料生物降解相关的生物机制及其对生物适应性的影响,是利用蜡虫进行大规模塑料修复的关键。”

卡索内博士及其团队运用涵盖动物生理学、材料科学、分子生物学和基因组学的一系列技术,研究了蜡虫、其细菌微生物组以及它们在规模化塑料生物降解方面的潜力之间的有趣关系,并探究了对蜡虫健康和生存能力的可能影响。

这项研究表明,蜡虫通过新陈代谢将塑料分解为脂质,并将其储存为体脂。“这类似于我们吃牛排——如果摄入过多的饱和与不饱和脂肪,它们会作为脂质储备储存在脂肪组织中,而不是被用作能量,”卡索内博士说。

尽管蜡虫会主动取食聚乙烯,但这项研究也表明,这最终会导致它们迅速死亡。“仅靠塑料饮食,它们活不过几天,并且体重会大幅下降,”卡索内博士说。“然而,我们乐观地认为,可以配制出一种补充剂,不仅能将其适应性恢复到自然水平,甚至可能超越它。”

卡索内博士和他的团队确定了蜡虫可为持续存在的塑料污染危机提供解决方案的两种途径。“首先,我们可以在循环经济模式下,大规模饲养以补充了补充剂的聚乙烯为食的蜡虫,”他说。“其次,我们可以探索在动物体外重新构建塑料生物降解的路径。”

作为额外的好处,大规模生产蜡虫也将产生大量过剩的昆虫生物质,这可能为水产养殖业带来额外的经济机会。“我们的初步数据表明,它们可以成为商业食用鱼类非常有营养的饲料的一部分,”卡索内博士说。

这项研究将于2025年7月8日在比利时安特卫普举行的实验生物学学会年会上发布。