2017年,一项突破性研究表明,大蜡螟(Galleria mellonella)的幼虫(称为蜡虫)能够降解聚乙烯塑料。聚乙烯是全球产量最高的塑料,每年全球产量超过1亿吨。聚乙烯具有化学惰性,难以分解,可能需要数十年甚至数百年才能完全降解。
虽然蜡虫已在小型实验中证实了这种塑料降解过程,但这项持续进行的研究项目正帮助我们更好地理解其生物作用机制、全塑料饮食对这些生物体健康的影响,以及它们作为塑料污染可持续解决方案的可行性。
加拿大布兰登大学生物系昆虫害虫与病媒生物学教授布赖恩·卡索尼博士表示:"约2,000只蜡虫能在短短24小时内分解整个聚乙烯塑料袋,但我们认为同时补充糖类等摄食刺激剂可显著减少所需蠕虫数量。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。"
卡索尼博士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等多领域技术,研究了蜡虫与其细菌微生物组之间独特的关系、大规模塑料生物降解潜力,以及对蜡虫健康与生存能力的潜在影响。
研究揭示蜡虫通过代谢将塑料分解为脂质并储存为体脂肪。"这类似于人类食用牛排——如果摄入过多饱和与不饱和脂肪,它会作为脂质储备储存在脂肪组织中,而非转化为能量。"卡索尼博士解释道。
尽管蜡虫会主动摄取聚乙烯,但研究表明这最终会导致快速死亡。"纯塑料饮食条件下,它们存活不超过数日且体重显著下降,"卡索尼博士指出,"但我们有信心通过配方辅助补充剂,不仅能使其适应性恢复至自然水平,甚至能实现超越。"
卡索尼团队确定了蜡虫应对塑料污染危机的两种解决方案:"首先,可在循环经济框架内大规模饲养采用辅助补充聚乙烯饮食的蜡虫;其次,可探索在动物体外重建塑料生物降解路径。"
额外效益在于,蜡虫大规模生产将产生大量剩余昆虫生物质,为水产养殖业创造新的经济机遇。"初步数据表明,它们可成为商业食用鱼类的高营养饲料成分。"卡索尼博士补充道。
本研究将于2025年7月8日在比利时安特卫普举办的实验生物学学会年会上发表。
Story Source:
Materials provided bySociety for Experimental Biology.Note: Content may be edited for style and length.
2025-08-30
2025-08-30
2025-08-30
2025-08-30
2025-08-30