Vor kurzem erregte eine wissenschaftliche Rede von Yang Jun, Professor an der Fakultät für Chemie an der Universität für Luft- und Raumfahrt in Peking, die Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit: Ursprünglich hängte der Wissenschaftler versehentlich Insekten und Plastikhaken auf.
Kann der Kunststoff von Käfern gefressen werden? Bedeutet dies, dass die "weiße Verschmutzung", die den Menschen plagt, die ultimative Lösung gefunden hat? Diese Erwartung machte Yang's Rede schnell zu einem heißen Thema.
Gelegentliche wissenschaftliche Entdeckung
Im Frühjahr 2004 holte Yang Jun eine Tüte mit Hirse zubereitetem Haferbrei aus seinem Schrank in seinem Haus und stellte fest, dass in den mit Reis gefüllten Plastiktüten viele Löcher steckten und Insekten und Motten krabbelten.
Reis ist schlecht, kann nicht essen, und schnell entsorgen, die viele Menschen sehen die natürliche Reaktion der Szene, aber diese Szene gab Dr. Tsinghua Environmental Engineering Environmental Biotechnology Richtung Yang Jun nicht die gleiche Inspiration Wo haben die Insekten gebissen, wo ist der Kunststoff gelandet, wenn er von Insekten gefressen wurde, konnte der Kunststoff von Insekten verdaut werden?
Yang Jun spekulierte anfangs, dass Kunststoffe von Insekten gefressen werden können, aber von Insekten absorbiert werden können und in Energie umgewandelt werden oder Körpergewebe unbekannt ist.
"Wenn dieses Problem bewiesen werden kann, bedeutet das, dass der Kunststoff abgebaut werden kann. Dies wird eine revolutionäre Entdeckung sein." Nach dem Frühlingsfest nahm Yang Jun Meisterschülerin Qin Xiaoyan zu studieren.
Über verschiedene Kanäle kaufte er die "Motte", einen Waxworm, der anschließend seziert und sein Inhalt entfernt und in ein kohlenstofffreies Medium inokuliert wurde, das gerade mit einer Polyethylenfolie bedeckt war.
"Kohlenstoff ist das wichtigste Element des Lebens, nicht zu Wachs Glukose, Stärke und anderen Kohlenstoffquellen, nur auf den Film mit Polyethylen, Wachs Insekten auf Film, um den Stoffwechsel zu reproduzieren, oder weil es keine Energiequelle und sterben" Yang sagte "China Science News" -Reporter.
Am 28. Tag der Experimente beobachteten Yang Jun und Qin Xiaoyan mittels Elektronenmikroskopie, dass die Einschlüsse des Darmparasiten ausbrachen und in den Plastikfilm eindrangen, was bedeutet, dass die Darmmikroben der Waxworms den Kunststoff abbauen.
Die Würmer haben überlebt
Der Darm des experimentellen Darmwurms Darm sondert viele Stämme ab, aber frühere Studien haben ihn nicht verfeinert.
Um die grundlegenden Forschungsmethoden zu erlernen, reiste Yang Jun ein Jahr lang als Gastwissenschaftler an die Universität Oxford im Vereinigten Königreich. Nach seiner Rückkehr nach China begann er eine systematische und gründliche Studie, um die im Experiment enthaltenen "reinen Bakterien" zu extrahieren.
Yang Jun wird gut enteralen Darm und Polyethylen-Film zusammen Anreicherungskultur wachsen. Er Polyethylen als einzige Kohlenstoffquelle, 60 Tage Anreicherung Kultur isoliert acht reine Stämme und schließlich durch die Zugfestigkeit Der Intensitätstest wählte die zwei am stärksten abbauenden Stämme aus: Enterobacter alum und Bacillus.
Versuche haben gezeigt, dass diese beiden Stämme tatsächlich darauf beruhen, dass der Plastikfilm "überlebt" hat. Sie wachsen beständig in polyethylenhaltigem Film. Langkettige CC-Einfachbindung oxidative Spaltung in eine hydrophile Carbonyl-Sauerstoff-Doppelbindung Carbonyl, das ist der erste Mechanismus des Abbaus. "Yang Jun erklärt.
Er spekulierte, dass E. coli und Bacillus Polyethylen um 6% bzw. 11% und Polyethylen um 6% bzw. 13% reduzieren könnten, wenn die Inkubationsdauer 60 Tage betrug. "Dies zeigt Die Tenebrio-Abbaueffizienz ist sehr hoch.
Anschließend Yang Jun Tenebrio Polystyrol Degradationsexperimente.Er kultiviert 1500 Tenebrio, der Durchschnitt in drei Gruppen geteilt, für einen Zeitraum von 30 Tagen der Experimente.Eine Gruppe nur mit Polystyrolschaum, die anderen beiden Als Kontrollgruppe waren die Nahrungsmittel ihre bevorzugte Weizenkleie bzw. keine Nahrung, und es wurde kein signifikanter Unterschied in den Überlebensraten zwischen den beiden Gruppen gefunden, die getrennt mit dem Schaum und der Weizenkleie gefüttert wurden.
Um den Grad des Abbaus von Polystyrol zu messen, sammelte Yang Jun durch Insektenmist gegessene Weizenkleie und -schaum und GPC (Gelpermeationschromatographie), um zu beweisen, dass das Molekulargewicht von Polystyrol reduziert ist, und die Wärme wird ebenfalls reduziert.
"50% des Polystyrols werden durch Tenebrio molitor in Kohlendioxid und seinen eigenen Körper umgewandelt, man kann sagen, dass es ein" langer Muskel "ist, wie ein biochemischer Mechanismus" Goldstandard "bestätigt, Kohlenstoff 13-isotopmarkierte Tracer-Experimente bestätigten dies ebenfalls Ergebnisse. "Yang Jun sagte aufgeregt, das Experiment hat bewiesen, dass Tenebrio Polystyrol abbauen kann.
Plastik biologisch abbaubares neues Fenster
Yang Jun sagte, dass der Kunststoff selbst ein Polymer inertes Material ist, es ist schwierig, biologisch abbaubar zu sein.
‚Abbaubarer Kunststoff in der Natur etwa 500 Jahre braucht. Und wir haben eine neue Art und Weise erniedrigender mikrobiellen Ursprung zu finden, ist es effizient abbaubare Kunststoffe Bakterien zu finden, die Enzyme aus Darmwürmern in nur 24 Stunden oder noch weniger Zeit Wird in der Lage sein, den Kunststoff zu zersetzen, der ein Fenster geöffnet hat, um das Problem der Plastikverschmutzung auf Erdölbasis zu lösen. ', Sagte Yang Jun.
Qian Yi, ein Mitglied der Chinesischen Akademie für Ingenieurwesen und Professor an der Umweltschule der Tsinghua Universität, kommentierte, dass Yangs Team mit dem natürlichen Leben von Insekten fortgefahren sei und Plastik und Insekten und ihre Darmmikroben effizient Polyethylen und Polystyrol abbauen könne. Es ist revolutionär und zeigt, dass Bakterien von erdölbasierten Kunststoffen profitieren können, die früher als wenig biologisch abbaubar galten. Dies ist einer der größten Durchbrüche in der Umweltwissenschaft der letzten Jahre und eröffnet eine neue Tür zur Bekämpfung der globalen Plastikverschmutzung.
Yang Jun sagte Reportern, dass die Kunststoff in der experimentellen Studie sind die am schwierigsten zu biologisch abbaubaren Petroleum-basierte Kunststoffe.Allerdings wollen Sie wirklich die Menschheit profitieren, sondern auch durch die Industrialisierung von Mikroorganismen und Enzymen effizient genutzt werden, jetzt, da er die Zusammenarbeit mit dem Geschäft sucht Versuchen, eine neue Art von Material mit kontrollierter Degradation zu entwickeln.