在悉尼大学研究人员领导的一项新实验中，聚丙烯是一种难以回收的塑料，已成功地被两种真菌菌株生物降解。

聚丙烯回收一直是令人头疼的难题。一种常见的塑料，用于从包装和玩具到家具和时尚等各种产品，它约占世界塑料垃圾的28%，但只有1%被回收利用。

现在，由于悉尼大学研究人员的努力，顽固的聚合物可能遇到了它的对手。4月14日发表在npjMaterialsDegradation上，两种常见的真菌菌株被用于在实验室实验中成功地生物降解聚丙烯。

通常在土壤和植物中发现，土曲霉和Engyodontiumalbum在用紫外线或热预处理后能够分解聚丙烯，在30天的孵育中将塑料减少21%，并减少25%–27超过90天的百分比。

“聚丙烯是一种常见的塑料，用于制造各种日常用品，如食品容器、衣架和保鲜膜，但它的回收率仅为百分之一，这意味着它在全球塑料废物和污染中所占比例过高，”说该研究的主要作者来自悉尼大学化学与生物分子工程学院，博士。学生AmiraFarzanaSamat。

研究人员希望他们的方法有朝一日能够减少大量塑料污染环境，并让人们更好地了解塑料污染在特定条件下如何自然生物降解。

“塑料污染是迄今为止我们这个时代最大的废物问题之一。其中绝大多数没有得到充分回收，这意味着它经常最终进入我们的海洋、河流和垃圾填埋场。据估计，有1.09亿吨塑料污染已经在世界河流中累积，现在有3000万吨塑料污染在世界海洋中——据消息人士估计，这将很快超过鱼类的总质量，”Samat说。

研究人员表示，聚丙烯很少被回收，因为它作为包装材料的寿命很短，而且经常被其他材料和塑料污染，因此需要采用对环境影响最小的新回收方法。

Samat博士化学与分子工程学院教授、CircularAustralia首席循环工程师AliAbbas教授表示：“尽管塑料生产和消费规模巨大，但人们对环境条件下塑料降解的关注很少，我们的理解塑料如何降解是有限的。”

“我们的结果提出的一个大问题是——可以快速追踪塑料降解的自然条件是什么?我们寻求进一步探索真菌和其他微生物提供的生物过程的作用。”

生命与环境科学学院真菌学(真菌研究)专家、该研究的合著者迪·卡特教授说：“真菌用途广泛，众所周知能够分解几乎所有底物。这种超能力是由于它们产生了强大的酶，这些酶被排出体外并用于将底物分解成真菌细胞随后可以吸收的更简单的分子。”

“通常，这些真菌已经进化到可以分解木质材料，但这种能力可以被重新利用来攻击其他基质。这就是为什么我们发现真菌生长在各种人造材料上，如地毯、彩绘家具、瓷砖灌浆、浴帘，内饰甚至汽车前灯。

“最近的研究表明，一些真菌甚至可能会降解一些‘永久性化学物质’，如PFAS，但这个过程很慢，而且还没有得到很好的理解。还有证据表明，海洋中积累的塑料数量低于预期基于生产和处置水平，有人猜测这些‘丢失的’塑料中的一些可能已经被海洋真菌降解了。”

各种形式的聚丙烯最初采用三种不同方法之一进行处理：紫外线、加热和芬顿试剂——一种常用于氧化污染物的过氧化氢和亚铁的酸性溶液。

在培养皿中，将真菌作为单一培养物分别应用于处理过的聚丙烯。然后通过显微镜技术确认了生物降解的有效性。虽然这项研究没有评估塑料是如何被真菌降解的，或者它是否被代谢了，但研究人员希望进行进一步的研究，以确定发生的生化过程的类型。

阿巴斯教授认为，全球塑料回收率低表明存在“巨大的塑料循环差距”：“我们需要支持开发颠覆性回收技术，以提高塑料的循环性，特别是那些由生物过程驱动的技术，如我们的研究需要注意的是，我们的研究还没有对实验条件进行任何优化，因此有足够的空间进一步缩短这个降解时间。”

研究人员现在将探索提高降解聚丙烯的整体效率，然后再寻求投资以扩大技术规模并开发用于商业化的小规模试点原型。

自完成研究以来，该团队从海洋环境中分离出其他微生物，并使用类似的过程来降解海洋塑料垃圾，初步结果显示降解程度更高。

萨马特说：“我们对此感到非常兴奋，并开始寻找不同的方法来改善使用这些微生物的降解过程。关注这个空间。”