微生物以塑料为食

饥饿的细菌在塑料水瓶上茁壮成长，开启了利用微生物对抗污染的可能性。

生物专业的Morgan Vague ' 18已经分离并培育了三种能够消耗和降解聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的细菌菌株，PET是一种普遍用于纺织品、包装和软饮料容器的塑料，这为利用微生物对抗污染开辟了诱人的可能性。

PET是环境的噩梦。塑料是生物惰性的，众所周知的弹性，需要几年甚至几个世纪才能分解。据估计，每年有4800亿个塑料瓶被制造出来，在它们发挥作用后，其中许多最终被填埋，河流和海洋-臭名昭著的太平洋垃圾漩涡目前有德克萨斯州那么大。

但里德大学的生物学家们在对抗塑料污染的斗争中招募了一个意想不到的盟友——细菌。某些菌株的细菌产生脂肪酶，一种脂肪消化酶，可以分解塑料分子，使其美味——至少在理论上是这样。

摩根说：“对大多数细菌来说，问题在于PET是一种又大又硬的分子，有很多奇怪的成分。”摩根在她的毕业论文中进行了这项研究。“脂肪酶有点像牛排上的腌料。细菌会喷出脂肪酶，而脂肪酶会将塑料分解成一口大小的碎片。”

“这些都是非常重要的结果，”指导摩根研究的杰伊·梅利斯教授说。“它为生物降解塑料污染指明了方向。”

在她的威博体育探索之初，摩根在石油污染严重的地方寻找微生物，她的理论是，这些细菌最有可能进化出消化塑料的生物机制。她在家乡德克萨斯州休斯顿的炼油厂附近闲逛，在加尔维斯顿湾附近挖掘土壤、沙子和水的样本。在返回波特兰的航班上，她把样品偷偷放进一个冷藏袋里，希望机场的安检人员不会被吓到。(他们没有。)

然后，她开始了漫长而艰苦的筛选脂肪酶样本的过程。在大约300种不同的细菌菌株中，她发现了20种能产生这种酶；其中三种具有高水平的脂肪酶。

接下来是严峻的考验。摩根将三支试管中的细菌放入固体塑料中，这些固体塑料是她从西夫韦（Safeway）买的雀巢（Nestle）旧瓶装水上剪下来的条状材料。在没有其他营养来源的情况下，细菌面临着一个严峻的选择——要么吃塑料，要么死亡。在几个星期的时间里，她焦急地观察着蜂群的生长迹象。

当她注意到一小群细菌在pet表面形成时，第一丝希望出现了——这表明微生物可能认为塑料很有吸引力。然后，在一个周一的下午，她通过显微镜观察，注意到这个菌落正在产生一种被称为细胞外聚合物质的蓬松结构——这是一个迹象，表明它正在茁壮成长。

她说：“我感觉自己站在山顶上，高兴得大喊大叫。”“我在这个项目上投入了这么多时间和精力，我不知道它能不能成功。”

细菌的三个亚菌株是恶臭假单胞菌、蜡样芽孢杆菌和一种迄今未知的菌株，暂称为摩根假单胞菌，因为摩根似乎是第一个发现它的研究人员。

梅利斯教授是一名专注于传染病研究的微生物学家，他说，监督这个项目既是一种乐趣，也是一种挑战，因为他必须走出自己的舒适区。“作为教授，这类项目真的对我们有很大的推动作用，”他说。“这很棒，因为这意味着我们可以一起学习。”

由于她的论文，摩根被授予了杰出的21届奖，该奖项承认“具有显著特点的创造性工作，涉及不同寻常的主动性和自发性。”

摩根从休斯顿社区威博体育APP转到威博体育，打算学习神经科学。然后她选了介绍生物。“那时我就爱上了生物学，”她说。“然后杰·梅利斯教授的微生物课真的改变了我的生活。”

“尽管这很艰难——里德有时也非常艰难——但这次经历是独一无二的。我得到的支持、指导和机会——没有其他学校能让本科生做这样的项目。我非常感谢里德威博体育我这个机会。”

摩根将在威博体育度过整个夏天，研究加速细菌消化过程的方法——目前细菌需要几个月的时间才能显著降解pet——看看它是否能在工业规模上威博体育。

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