科學家研究發現,牛胃居然可以分解塑膠,白色汙染不用愁了

白色汙染,一直以來都是科學界比較頭疼的問題,地球上殘留了許多塑膠難以降解,對環境造成了嚴重的威脅,特別是在海洋裡,一些海洋生物因為誤食塑膠製品而死亡,實在是令人感到唏噓。

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有科學家在研究牛胃時,發現牛胃裡的細菌居然可以分解塑膠!牛是一種反芻動物,它有4個胃,分別叫做瘤胃(毛肚)、網胃(金錢肚)、重瓣胃(千層肚)、皺胃(牛肚),而人類對於牛的4個胃也是沒有放過,把這些當成打火鍋的常備食材。

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牛雖然只吃素,但是它卻長著一身健壯的肌肉,主要得益於它擁有一套特殊的消化系統,因為牛的胃裡含有大量的微生物,可以幫助它消化吸收植物裡的纖維素。纖維素是植物細胞壁的主要成分,結構比較穩定,而人類卻無法消化吸收植物裡的纖維素。

牛吃草是一個比較複雜的過程,在吃草時牛會把草隨便嚼上幾口便吞下去,如果有時候草嚼的不夠碎,就會重新吐到嘴裡進行再次咀嚼。在野外,牛有時為了趕路或者避開天敵,就會匆匆吃上幾口草就走,等確認安全後再吐回嘴裡細嚼慢嚥。

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瘤胃是牛用來囤草的地方,牛的4個胃各司其職,瘤胃負責浸泡,網胃負責分解和研磨,重瓣胃負責過濾擠幹,皺胃負責排汁酸化分解,只有這一套工序下來,牛才能夠吸收纖維素最精華的部分。

在牛胃消化吸收的整個過程中,最重要的是就是瘤胃的“浸泡”作用,而這些植物並不是浸泡在水裡,而是浸泡在瘤胃裡大量微生物分泌出的纖維素酶中。這些纖維素酶作用非常大,可以拆解糖苷鍵,讓牛能夠更好地吸收葡萄糖等一些草本精華。

在草本植物裡,纖維素有個互相連線的“兄弟”叫作木質素,它的結構比纖維素更加穩定,也是細胞壁的主要成分。木質素跟塑膠非常相似,一樣都是高聚物,而且不溶於水,非常穩定。

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在石炭紀時期,木質素的出現可以幫助植物長得更加高大,但是由於它的結構非常緻密,導致沒有微生物能夠分解它。這就造成許多大樹枯死後沒有辦法腐爛,大量的碳被鎖死,阻礙了地球的碳迴圈系統,形成的後果就是地球上堆積了30米高的植物屍體,這讓地球上的所有生物來到了生死存亡的關頭,好在地球進化出了一種能分解木質素的真菌,成功化解了這場危機。

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科學家發現,這些木質素和當今的塑膠非常相似,於是他們好奇,既然牛胃裡的細菌群能夠分解植物的聚合物,那是不是也能分解塑膠呢?

於是科學家找來了大量的瘤胃,提取了裡面大量的微生物群體進行實驗。他們找來了三種塑膠,分別是PET、PBAT、PEF,把它們弄成像牛反芻咀嚼後的產物,以及類似於塑膠袋的薄膜狀,將這些塑膠放進瘤胃液中一同孵育,結果驚喜地發現這些塑膠都被成功分解了,粉末狀的塑膠分解的要更快一些。

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科學家透過進一步研究發現,多種細菌組成的細菌群對塑膠的分解效果,要好於單種細菌分解的效果,這也說明細菌更適合組團協同作戰,這也為科學家以後研究塑膠分解提供了新的方向,或許困擾人類多年的白色汙染問題,很有可能將會得到解決。