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自然界中存在“吃纸”的细菌吗?

李雷
原创
中科院生物学博士。擅长生物、医学、健康。年更新近300图文
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当看到有网友提问“有没有会‘吃纸’的细菌?”时,不由得想到了微生物的世界,这是一个庞大而复杂的领域,涵盖了众多微小生物,包括细菌、病毒、真菌、原生生物、显微藻类等。这些微生物在地球上分布广泛,数量庞大,与人类生活密切相关。

所以,自然界中当然存在可以“吃纸”的细菌了,而且是很大的一类。其实所谓“吃纸”就是生物降解,自然界中存在多种能够降解纤维素的细菌,它们可以通过特定的酶来分解纤维素,但并非所有能够分解纤维素的细菌都会以纸为食。下面我们一步一步来聊聊纸的降解。


01,纸的成分


要降解纸,首先得了解纸的成分。纸的成分是纤维素,其化学成分十分简单,是由β-D-葡萄糖通过β-1,4-苷键链接二层的线性接近高聚物,聚合度很大(通常4000-8000个葡萄糖分子串联起来,分子量达200-2000KDa)


02,如何降解纸?


纸的成分了解,那就可以降解纸了,降解纸的关键是纤维素降解,而纤维素酶则可以将纤维素降解生成葡萄糖。

自然界中存在大量的纤维素降解菌株可以用来生产纤维素酶。包括数以千计的真菌、细菌和放线菌等微生物均可以降解纤维素。


03,那具体的降解过程是咋样的?


纸的降解一般有两种方式:

1、先外部,再逐渐向内发展,主要是细菌。

细菌一般是粘附在纤维素纤维上,从纤维的表面向内部增生,在接触点处纤维素被溶解,使纤维表面呈锯齿吞噬痕迹,被细菌破坏后的纤维,如果被某种溶液溶胀,由于不存在初生壁、次生壁均匀润涨,从而被拉升破坏,很容易被分解。

常见菌:

好氧菌属:嗜纤维粘菌属(Cytophaga);纤维弧菌属(Cellvibrio);纤维单胞菌属(Cellulomonas)

厌氧菌:奥氏梭菌(Clostridiumomelianskii);高温溶纤维(C.thermocellulaseum);

2、由内向外破坏,主要是真菌和放线菌

霉菌是线性的,对纤维素的降解集中在纤维的端部,并不断生长,由内向外消化纤维素,使纤维逐渐被分解破坏。

常见菌:曲霉(Aspergillus);木霉(Trichoderma);青霉(Penicillum);葡萄状穗霉(Stachybotrys)、好热霉(Thermomyces)。


注意:上面说的都是菌属,你知道生物分类里,属是倒数第二类,其下面还有种。所以,数量极其庞大。以曲霉(Aspergillus)为例,大概有数百种曲霉。【参考文献】

Biodegradation of lignin in a compost environment: a reviewAnaerobic biodegradation of the lignin and polysaccharide components of lignocellulose and synthetic lignin by sediment microflora

Mechanical, moisture absorption, and biodegradation behaviours of bacterial cellulose fibre-reinforced starch biocomposites

ps:本文大量借鉴了《纤维素降解菌的筛选及特性研究_范艳丽》的研究,侵删。

评论
科普科普知识的摇篮!
太师级
奇妙的微生物世界,通过“吃纸”的细菌来制造可生物降解的塑料替代品,以减少对环境的污染。在生态修复项目中,这些细菌可以用于恢复受损的土壤和水体,促进生态平衡。
2024-05-11
臭皮匠心
学士级
我们不要谈菌色变,自然界中的很多菌类对人类都是有益的,与我们生活息息相关,我们应该保护好它们,利用好它们,为人类造福。
2024-05-11
金钱草.
庶吉士级
降解纸的关键是纤维素降解,而纤维素酶则可以将纤维素降解生成葡萄糖。
2024-05-11