理大研究人員覓得方法，借助細菌有效移除水中微塑膠

塑膠在生活中無處不在。然而，塑膠在自然環境中需要很長時間才能降解。一支塑膠飲管需要200 年才完全分解，一個膠樽更需時450 年。在大部分情況下，塑膠會分解成小碎片，最終進入河流或大海，容易被海洋生物吞食。

微塑膠危害海洋生物和人體健康

大部分微塑膠都含毒素，會危害水生態系統。更令人 擔憂的情況是這些污染物最終會經由食物鏈進入人 體。近期一項研究估計，每人每年攝取了39,000 至 52,000 顆微塑膠。

雖然科學家正研究怎樣從水裡阻截和移除微塑膠，可惜至今仍未找到有效而可持續的方法；這確是一項艱鉅的挑戰。

理大應用生物及化學科技學系助理教授蔡松霖博士與方家熙博士及他們的研究團隊，研發出一個創新而可行的解決方案。他們利用細菌生物膜研發出一套將微塑膠「先擒後縱」的機制，成功在實驗室環境下，將微塑膠從水中移除。他們的研究成果在 2021 年 英國微生物學協會網上週年大會中廣受關注，並刊載於 Chemical Engineering Journal  期刊中。

微生物大貢獻

蔡博士解釋：「細菌有聚集及黏附在物件表面的自然傾向，形成稱為細菌生物膜的黏性物質。我們每日藉刷牙來消除的牙菌膜就是其中一個例子。」

在環境及自然保育基金與化學生物學及藥物研發國家重點實驗室（理大）的支持下，研究團隊對綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa）進行基因改造，借助它將水中的微塑膠移除。

綠膿桿菌這種細菌能夠形成堅固的生物膜。團隊在實驗室的可控環境中，利用生物反應器，在污水中培植這種細菌。團隊發現綠膿桿菌能夠在微塑膠上形成生物膜，從而困住這些微粒使它們無法在水中四處漂浮，而積聚的微塑膠會慢慢沉入生物反應器的缸底。蔡博士說：「我們利用一種能以化學品輕易地激活的生物膜分散基因，將微塑膠釋放出來，然後收集起來循環再造。」

左：微塑膠樣本 右：細菌令微塑膠逐漸積聚並沉底。

雖然此方法已通過概念驗證測試，但要應用到實際環境中仍充滿挑戰。為確保此方法安全及不會對環境造成傷害，研究團隊正努力尋找一種能天然形成更多生物膜的細菌，以及相應的化學物以刺激生物膜分散，從而釋放出微塑膠。

 

方博士說：「這創新方法暫時未能直接應用於工業用途，因為我們並不希望經基因改造的細菌有機會進入自然環境。儘管如此，我們的工作仍提供了一個基礎，為這方面的發展帶來希望。」

 

他補充說：「下一步是要擴大整個過程的規模，才能將它複製以應用於其他水生環境中。我們深信這方法最終能應用於污水處理廠，這對阻截微塑膠進入海洋起着重要作用。」

研究團隊成員：蔡松霖博士（左）、方家熙博士（右）、博士生劉揚（中），以及碩士生梁銘洛（不在圖中）。