理大研究人员觅得方法，借助细菌有效移除水中微塑胶

塑胶在生活中无处不在。然而，塑胶在自然环境中需要很长时间才能降解。一支塑胶饮管需要200 年才完全分解，一个胶樽更需时450 年。在大部分情况下，塑胶会分解成小碎片，最终进入河流或大海，容易被海洋生物吞食。

微塑胶危害海洋生物和人体健康

大部分微塑胶都含毒素，会危害水生态系统。更令人 担忧的情况是这些污染物最终会经由食物链进入人 体。近期一项研究估计，每人每年摄取了39,000 至 52,000 颗微塑胶。

虽然科学家正研究怎样从水里阻截和移除微塑胶，可惜至今仍未找到有效而可持续的方法；这确是一项艰巨的挑战。

理大应用生物及化学科技学系助理教授蔡松霖博士与方家熙博士及他们的研究团队，研发出一个创新而可行的解决方案。他们利用细菌生物膜研发出一套将微塑胶 "先擒后纵" 的机制，成功在实验室环境下，将微塑胶从水中移除。他们的研究成果在 2021 年 英国微生物学协会网上周年大会中广受关注，并刊载於 Chemical Engineering Journal  期刊中。

微生物大贡献

蔡博士解释："细菌有聚集及黏附在物件表面的自然倾向，形成称为细菌生物膜的黏性物质。我们每日藉刷牙来消除的牙菌膜就是其中一个例子。"

在环境及自然保育基金与化学生物学及药物研发国家重点实验室（理大）的支持下，研究团队对绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa）进行基因改造，借助它将水中的微塑胶移除。

绿脓杆菌这种细菌能够形成坚固的生物膜。团队在实验室的可控环境中，利用生物反应器，在污水中培植这种细菌。团队发现绿脓杆菌能够在微塑胶上形成生物膜，从而困住这些微粒使它们无法在水中四处漂浮，而积聚的微塑胶会慢慢沉入生物反应器的缸底。蔡博士说："我们利用一种能以化学品轻易地激活的生物膜分散基因，将微塑胶释放出来，然后收集起来循环再造。"

左：微塑胶样本 右：细菌令微塑胶逐渐积聚并沉底。

虽然此方法已通过概念验证测试，但要应用到实际环境中仍充满挑战。为确保此方法安全及不会对环境造成伤害，研究团队正努力寻找一种能天然形成更多生物膜的细菌，以及相应的化学物以刺激生物膜分散，从而释放出微塑胶。

 

方博士说："这创新方法暂时未能直接应用於工业用途，因为我们并不希望经基因改造的细菌有机会进入自然环境。尽管如此，我们的工作仍提供了一个基础，为这方面的发展带来希望。"

 

他补充说："下一步是要扩大整个过程的规模，才能将它复制以应用於其他水生环境中。我们深信这方法最终能应用於污水处理厂，这对阻截微塑胶进入海洋起著重要作用。"

研究团队成员：蔡松霖博士（左）、方家熙博士（右）、博 士生刘扬（中），以及硕士生梁铭洛（不在图中）。