小蟲成地球救星 科學家發現大蠟蛾幼蟲分解塑膠的祕密

研究發現，大蠟蛾幼蟲的唾液能降解聚乙烯。圖片來源：César Hernández／CSIC

蠟蟲唾液的祕密武器

這項研究的主持者，現任CSIC生物研究中心研究員弗雷德里卡．貝托奇尼（Federica Bertocchini）表示，這些酶是第一種，也是唯一一種已知不需經初步處理，就可降解聚乙烯的酶。

聚乙烯是最堅韌和使用最廣泛的塑膠原料之一，與聚丙烯、聚苯乙烯合計占塑膠總產量的70%。然而，目前所知只有少數微生物能降解聚乙烯，且需要在特定條件下，牠們才會緩慢地降解塑膠。

幾年前，貝托奇尼的團隊就發現屬於鱗翅目的大蠟蛾幼蟲，只需要接觸塑膠1個小時，其唾液中的酶就能迅速氧化和分解塑膠中的聚合物。

貝托奇尼解釋：「要降解塑膠，必須讓氧氣穿透聚合物（塑膠分子），這是氧化的第一步。在正常的環境條件下，通常是透過曝曬在陽光或高溫下數月，甚至數年才能做到，這也是聚乙烯等塑膠降解過程中的瓶頸。」而大蠟蛾幼蟲的唾液可以氧化塑膠，克服瓶頸以加速塑膠分解。

源於蜂蠟的超能力

蜂蠟當中富含酚類物質，這種酶可以幫助蠟蟲分解蜂蠟。圖片來源：Richard Woeber／Pixabay

研究人員使用電子顯微鏡，分析了蠟蟲唾液裡的大量蛋白質，並從唾液中分離出兩種酶，可以複製唾液的氧化作用。這兩種屬於多酚氧化酶族的酶，分別是 Demetra和Ceres。

至於大蠟蛾幼蟲為何有這種特殊的能力？研究人員推測，為了抵禦昆蟲或幼蟲咬食，有些植物中含有酚類物質，連帶蜂蠟中也含有酚。而大蠟蛾幼蟲是以蜂蠟和花粉為食，為了能順利進食，經長時間演化後，牠們的唾液裡就有了這種特殊的酶。剛好，酚也用在塑膠的添加劑裡，於是，大蠟蛾幼蟲的唾液就有了可以分解塑膠的能力。但研究人員強調，這些只是推測，需要進一步研究才能瞭解其運作。

參考資料

• CSIC（2022年5月24日），Wax worm saliva contains enzymes
  capable of breaking down plastics 
• 《衛報》（2022年10月4日），Wax worm saliva rapidly breaks down plastic bags, scientists discover

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