元素百科中国科学院宣布塑料生物降解领域取得重大突破。塑料给人类的生活带来了许多好处，它们便宜、轻便、多用，已成为现代生产生活中无处不在的主要材料。但在享受塑料给日常生活带来的便利的同时，塑料垃圾带来的环境问题也备受关注。大多数塑料被填埋或进入海洋环境，而进入环境的塑料废物对野生动植物和生态系统造成了伤害。如何处理这些塑料垃圾已成为世界各国关注的关键问题之一。
生物降解成处理塑料热点
中国科学院昆明植物研究所徐建初团队近日宣布，塔宾曲霉菌在塑料生物降解领域取得重大突破，发现了聚氨基甲酸酯的生物降解作用。这项研究成果是塔宾曲霉菌（Aspergillustubingensis）以聚氨基甲酸酯生物降解为题，在国际主流环境污染中发表（Environmental Pollution）杂志上。
徐建初在接受记者采访时表示，他之所以选择这个研究课题，是因为他看到工业合成塑料的生产和使用严重危害了环境。他说聚氨基甲酸酯（PU）它是一种新兴的有机聚合物材料，也是现代塑料工业中发展最快的品种之一。广泛应用于工业、医疗、建筑、汽车等领域，被誉为“第五大塑料”。我们日常生活中常见的泡沫塑料、海绵和汽车垫都是PU做的。
“全球聚氨基甲酸酯（PU）年产量估计约800万吨（Mt），并逐年增加。这些不可降解的聚氨酯废物会污染土壤和水，最终进入海洋生态系统。传统的填埋焚烧方法占用了大量的土地资源，影响了土壤结构和大气环境，容易造成二次生态污染。”
科学家们尽最大努力研究聚氨酯材料的化学降解。目前，聚氨酯材料的化学降解主要包括水解、热降解、光降解等，但降解成本高，易产生二次污染。
利用生物降解塑料成为当今研究的热点，以解决“白色污染”问题，使人类社会和自然环境可持续发展。
塔宾曲霉菌食用塑料
在此之前，2016年，日本京都科技大学（Kyoto Institute of Technology）小田耕平（KoheiOda）研究小组报道发现了一种处理塑料的潜在微生物，将其命名为Ideonelasakaiensis，发表在《科学》杂志上。
无论是之前对小田耕平的研究，还是徐建初团队的研究，基本策略大致相似:从塑料垃圾密集的地方发现以此为食的“小家伙”。
从巴基斯坦伊斯兰堡垃圾堆积区收集到清洁的土壤样品后，将其放入灭菌盆中，与高纯度聚氨酯一起使用（PU）薄膜混合在一起，发现塔宾曲霉菌可以降解PU。
徐建初解释说，塔宾曲霉菌可以在聚氨酯表面生长，并通过酶和塑料的生物反应破坏塑料分子或聚合物之间的化学键；真菌还利用菌丝的物理强度来帮助“打破”塑料聚合物。在塔宾曲霉菌的作用下，自然环境中难以降解的塑料在两周内可以清楚地看到生物降解过程，培养基上的塑料聚合物在两个月后基本消失。
与之前小田耕平团队的研究相比，两者都是关于微生物降解有机塑料聚合物的研究，降解效率相似。
但也有以下三个区别:一是塔宾曲霉菌是真菌，而Ideonelasakaiensis是细菌；其次，降解的塑料材料不同。徐建初团队研究了聚氨酯的降解（PU），小田耕平团队是聚对苯二甲酸乙二醇酯酯（PET）；第三，Ideonellasakaiensis是研究团队自己命名的第一个新种，塔宾曲霉菌不是第一次被发现和命名，而是第一次被发现具有降解塑料的能力。
真菌分解或成为污利器
谈到塑料垃圾处理的两个主要方向，徐建初告诉记者：一是发现具有降解塑料垃圾能力的关键微生物和关键酶，并推广到大规模生产；二是可生物降解塑料的研发，主要通过聚合淀粉、二氧化碳等可降解分子生产塑料产品。
“真菌分解有其独特的优势。与其他传统的处理方法相比，真菌分解可以将聚合物完全降解为小分子，占地面积小，不会形成二次污染。它生产的小分子物质可以被其他生物体重新吸收。”
根据已发表的论文简介，研究结果在巴基斯坦首都伊斯兰堡进行了具体的实践试验，巴基斯坦受到白色污染的困扰。徐建初告诉记者，根据目前的研究，塔宾曲霉菌具有广阔的应用前景，“它属于培养真菌，培养条件不苛刻。而且降解速率快，效果明显，适合以后大规模生产。目前还处于实验室小批量培训阶段，一旦了解了机制机制，就可以适用于大批量试验。
徐建初认为，在真正成为“污染控制工具”之前，还需要解决以下四个主要问题：真菌的大规模生产、塑料垃圾的分类和预处理、真菌培养条件的建立以及对关键酶和机制的理解。
徐建初强调：“真菌降解塑料具有其特异性，对塑料的成分结构也可能有具体要求。此外，真菌降解塑料的能力受温度、pH值等环境因素的影响；在自然环境中，其他微生物可能会抑制这一过程。”
