塑料现在是陆地和海洋环境污染的主要原因。致力于开发新的可生物降解塑料和新的塑料降解工艺来解决这些问题。与其他方法（焚烧、化学降解）相比，生物降解具有优势，因为它可以更环保、产生更少的废物并降低成本。聚乙烯（PE）是产量最多的塑料之一，被认为几乎不可生物降解。

 

 

此前，文献中报道的一种潜在的塑料生物降解方法是使用昆虫幼虫或其共生肠道微生物。 最近的几项研究报告了蜡螟幼虫（Galleria mellonella Larvae）对聚乙烯的降解。使用这些幼虫有合理的动机。长链碳氢化合物（如长链脂肪酸）降解的代谢途径，有望在由长脂肪链组成的聚乙烯降解中起重要作用。由于蜡螟幼虫以蜂蜡为食并代谢长链碳氢化合物，因此它也可能潜在地代谢聚乙烯。如果是这种情况，则应评估肠道酶和肠道微生物群的作用。事实上，聚乙烯薄膜上的肠道残留物经常被误解为聚乙烯氧化，摄入聚乙烯并不意味着聚合物的代谢，幼虫对聚乙烯的代谢从未得到证实。

 

那么蜡螟幼虫或其肠道微生物群是否真的可以生物降解和代谢聚乙烯呢？来自法国巴黎萨克雷大学的科研团队进行了一项研究，相关科研成果发表在了《Environmental Science & Technology》国际期刊上。

 

 

在这项研究中，科研人员测试了蜡螟幼虫是否代谢聚乙烯，并在其组织中发现聚乙烯。通过使用常规和无菌饲养的昆虫来研究幼虫肠道微生物群的影响。首先，研究表明，单独的蜂蜡和低密度聚乙烯都不利于幼虫的生长。然后，使用傅立叶变换红外光谱来检测喂食同位素标记食物的蜡螟幼虫中的氘。在喂食氘标记的油（氘代正十六烷）24小时和72小时的幼虫组织中发现氘化分子，证明傅立叶变换红外光谱可以检测1-2毫克氘化食物的代谢。然后，用氘代聚乙烯（821 kDa） 喂养蜡螟幼虫。在72小时或19天内摄入1-5毫克氘代聚乙烯的幼虫组织中未检测到生物同化，但在幼虫消化道腔中发现了微米大小的聚乙烯颗粒。研究表明，蜡螟幼虫可以生物降解高密度聚乙烯，但不一定能代谢它。

 

 

热耳科技公司是剑桥同位素总代理（Cambridge Isotope Laboratories）。提供氘代聚乙烯，氘代正构烷烃等同位素标记物。

 

氘代聚乙烯（氘代塑料）

 

氘代正构烷烃