东京大学研究生院农学生命科学研究科的岩田忠久教授（高分子材料学）等的研究团队证实，生物降解塑料在深海也能被微生物降解。这一发现在世界上尚属首次。研究发现的微生物存在于世界各地的海底沉积物中，有望分解存在于世界各地海洋中的已被证实可降解的塑料，从而解决海洋的塑料污染问题。
塑料被放置在深海海底三个月后的状态。塑料被网罩住，以防被鲨鱼等啃咬而散落（供图：东京大学岩田忠久教授）
石油基塑料在自然环境中不会被降解，会残留数十年甚至更久。这些塑料微小化后形成的“微塑料”对海洋生态系统和人类造成的影响令人担忧。为此，人们开始推进通过微生物可以将塑料完全降解为二氧化碳和水的生物降解塑料，但这种塑料是否可以在深海被降解尚不为人知。
岩田教授等利用载人潜水调查船“深海6500”和无人探测器“江户子1号”，将生物降解塑料和石油基塑料运往日本近海的5处深海海底并进行设置。设置的深海海底按照距离陆地的距离由近至远依次为：神奈川县三崎海域（水深757米）、静冈县初岛海域（水深855米）、伊豆·小笠原海域明神海丘（水深1292米）、黑潮续流域的深海平原（水深5503米）、日本最东端的南鸟岛海域（水深5552米）。
实验采用的厚片状和薄膜状塑料样品（供图：东京大学岩田忠久教授）
生物降解塑料样品包括4种微生物衍生聚酯（PHA）、5种聚乳酸等可生物降解的聚酯、9种醋酸纤维素等的多糖类酯衍生物等共计18种。石油基塑料样品包括聚丙烯和用于塑料瓶的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等4种。
把放置在深海3～14个月的样品打捞上来后，测量其重量和厚度，并用扫描电子显微镜观察表面后发现，大多数生物降解塑料表面都附着了大量微生物，样品表面由于降解也出现了凹凸不平的现象。相反，石油基塑料和聚乳酸未有微生物附着或降解的迹象。
对比深海和港湾的生物降解速度时发现，水深1000米时的降解速度约为港湾降解速度的5分之1～10分之1，水深5000米时约为港湾降解速度的20分之1。原因除了水压和水温等环境变化之外，还与微生物的数量和多样性有关。推算在水深1000米的地方，PHA制的塑料袋大约需要3周到2个月左右可以被生物降解。
生物降解塑料表面的显微图像和降解过程（供图：东京大学岩田忠久教授）
通过基因分析，研究人员发现在深海中存在许多可降解生物降解塑料的新型微生物。经确认，这些微生物被记载于从世界各地海底沉积物中发现的微生物数据库中。
岩田教授表示“聚乳酸的降解需要特定的温度和湿度，因此在深海很难降解。其他生物降解塑料在深海的降解速度也各不相同。有必要在考虑回收的难易程度以及在环境中残留多长时间影响也很小等因素的同时，区别使用”。
此项研究由日本的海洋研究开发机构、群马大学、产品评价技术基础机构、产业技术综合研究所、日本生物塑料协会联合进行，并于2024年1月26日在英国科学杂志《自然-通讯》网络版上发表了研究成果。
【相关链接】
东京大学新闻稿 实验证实：生物降解塑料在深海也能被降解
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杂志：Nature Communications(2024年1月26日网络版公开)
论文：Microbial Decomposition of Biodegradable Plastics on the Deep-sea Floor
DOI：10.1038/s41467-023-44368-8
原文：JST Science Portal 编辑部
翻译：JST客观日本编辑部
