科学家研究发现,牛胃居然可以分解塑料,白色污染不用愁了

白色污染,一直以来都是科学界比较头疼的问题,地球上残留了许多塑料难以降解,对环境造成了严重的威胁,特别是在海洋里,一些海洋生物因为误食塑料制品而死亡,实在是令人感到唏嘘。

科学家研究发现,牛胃居然可以分解塑料,白色污染不用愁了

有科学家在研究牛胃时,发现牛胃里的细菌居然可以分解塑料!牛是一种反刍动物,它有4个胃,分别叫做瘤胃(毛肚)、网胃(金钱肚)、重瓣胃(千层肚)、皱胃(牛肚),而人类对于牛的4个胃也是没有放过,把这些当成打火锅的常备食材。

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牛虽然只吃素,但是它却长着一身健壮的肌肉,主要得益于它拥有一套特殊的消化系统,因为牛的胃里含有大量的微生物,可以帮助它消化吸收植物里的纤维素。纤维素是植物细胞壁的主要成分,结构比较稳定,而人类却无法消化吸收植物里的纤维素。

牛吃草是一个比较复杂的过程,在吃草时牛会把草随便嚼上几口便吞下去,如果有时候草嚼的不够碎,就会重新吐到嘴里进行再次咀嚼。在野外,牛有时为了赶路或者避开天敌,就会匆匆吃上几口草就走,等确认安全后再吐回嘴里细嚼慢咽。

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瘤胃是牛用来囤草的地方,牛的4个胃各司其职,瘤胃负责浸泡,网胃负责分解和研磨,重瓣胃负责过滤挤干,皱胃负责排汁酸化分解,只有这一套工序下来,牛才能够吸收纤维素最精华的部分。

在牛胃消化吸收的整个过程中,最重要的是就是瘤胃的“浸泡”作用,而这些植物并不是浸泡在水里,而是浸泡在瘤胃里大量微生物分泌出的纤维素酶中。这些纤维素酶作用非常大,可以拆解糖苷键,让牛能够更好地吸收葡萄糖等一些草本精华。

在草本植物里,纤维素有个互相连接的“兄弟”叫作木质素,它的结构比纤维素更加稳定,也是细胞壁的主要成分。木质素跟塑料非常相似,一样都是高聚物,而且不溶于水,非常稳定。

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在石炭纪时期,木质素的出现可以帮助植物长得更加高大,但是由于它的结构非常致密,导致没有微生物能够分解它。这就造成许多大树枯死后没有办法腐烂,大量的碳被锁死,阻碍了地球的碳循环系统,形成的后果就是地球上堆积了30米高的植物尸体,这让地球上的所有生物来到了生死存亡的关头,好在地球进化出了一种能分解木质素的真菌,成功化解了这场危机。

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科学家发现,这些木质素和当今的塑料非常相似,于是他们好奇,既然牛胃里的细菌群能够分解植物的聚合物,那是不是也能分解塑料呢?

于是科学家找来了大量的瘤胃,提取了里面大量的微生物群体进行实验。他们找来了三种塑料,分别是PET、PBAT、PEF,把它们弄成像牛反刍咀嚼后的产物,以及类似于塑料袋的薄膜状,将这些塑料放进瘤胃液中一同孵育,结果惊喜地发现这些塑料都被成功分解了,粉末状的塑料分解的要更快一些。

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科学家通过进一步研究发现,多种细菌组成的细菌群对塑料的分解效果,要好于单种细菌分解的效果,这也说明细菌更适合组团协同作战,这也为科学家以后研究塑料分解提供了新的方向,或许困扰人类多年的白色污染问题,很有可能将会得到解决。


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页面更新:2024-06-02

标签:分解   石炭纪   瘤胃   反刍动物   科学家   细胞壁   塑料   木质素   纤维素   微生物   细菌   植物   人类   稳定   结构

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