题目：鳞翅目麦蛾科仓库害虫降解聚乙烯塑料机理的实验研究

塑料废物正以每年4000万吨的速度在环境中累积，是目前最严重的固体废物污染问题。我们发现了鳞翅目麦蛾科仓库害虫能通过直接食入塑料而降解聚乙烯，因此进一步对其降解机理进行了较为系统的实验研究。（1）室内饲养实验确认了仓库害虫只在幼虫期啮食聚乙烯，老熟幼虫以聚乙烯为唯一食源可存活6-8 d。高温凝胶渗透色谱结果表明聚乙烯经仓库害虫代谢后，转变为低分子量物质；红外光谱结果表明聚乙烯官能团发生明显变化。证实仓库害虫可以啮食并在体内代谢利用聚乙烯。（2）通过镜检、分离培养等方法对仓库害虫肠道好氧微生物进行了菌群分离，得到包括芽胞杆菌、棒状杆菌、小球菌、链球菌等七种细菌。该混合菌群降解聚乙烯薄膜的结果表明，菌群能利用聚乙烯为唯一碳源进行生长，30 ℃培养28 d后，膜上生长菌体的蛋白平均含量达到0.053 mg/cm2；扫描电镜观察到薄膜被微生物侵蚀利用并产生裂孔；降解后聚乙烯薄膜承受的最大拉力降低26.8%，拉伸强度降低29.1%。同时对十六烷和三十六烷进行混合菌群降解后的气相色谱分析结果表明烷烃能被仓库害虫肠道微生物利用。（3）采用对照实验测定了仓库害虫肠道中的关键酶活力，结果表明利用聚乙烯的仓库害虫消化液中脂肪酶活力比未利用聚乙烯的高45.4%，且线粒体肉碱乙酰基转移酶活力高61.2%，而淀粉酶活力无明显差异。由此推断聚乙烯在仓库害虫体内的代谢经过了脂肪酸β-氧化途径。（4）初步推断了仓库害虫降解聚乙烯的过程可分5个阶段：① 仓库害虫口器啮食聚乙烯薄膜并在前肠磨碎；② 肠道微生物粘附侵蚀聚乙烯；③ 聚乙烯经过生物酶氧化作用或酶水解成低聚物片段；④ 低聚物聚合键断裂，形成脂肪酸；⑤ 脂肪酸的生物代谢利用。本文对聚乙烯塑料的昆虫生物降解新途径和关键微生物与酶的研究，有利于推进开发处理塑料废物的新型生物技术。