变废为宝 有害昆虫可将木质素废料变成护肤品

木质素是自然界中含量丰富、结构复杂的一种天然有机高分子化合物，它广泛存在于高等植物细胞壁中，是含量仅次于纤维素的生物多聚体。

我国每年产生木质素生物资源的总量约13.92亿吨，汽车年耗油约8000万吨，只需把每年产生的木质素生物资源的一半转化为乙醇，其数量就可以超过我国汽油消费总量的2倍以上，如果不对木质素加以利用，实在过于浪费。

然而木质素分子结构复杂而不规则，含有各种生物学稳定的复杂键型，微生物及其分泌的胞外酶不易与之结合，是目前公认的微生物难降解的芳香族化合物之一。

昆虫正在分食枯木

昆虫是地球上最多样化的生物群之一，可以适应极其多样化的生态环境。食草昆虫可以利用广泛的植物物种作为食物来源。昆虫肠道共生体在昆虫对各种食物类型的适应中发挥着重要作用，并且它们已被证明对木质纤维素生物质降解、养分生产、化合物解毒和环境适应很重要。

白蚁属于蜚蠊目昆虫，是自然界少数能够高效降解木质纤维素的昆虫之一，它依靠自身及其体内共生物（包括细菌、古菌和真核生物鞭毛虫）分泌的纤维素酶的协同作用，分解木质素类物质，进而获取营养。

法国巴黎生命、食品和环境科学技术学院绿色化学教授Stephanie Baumberger和她来自Zelcor项目的团队正在研究白蚁如何消化木质素。Zelcor项目旨在通过回收废弃的生物基产品来避免废物产生，并提高现有第二代生物精炼厂的可持续性。

Zelcor团队設计了一个创新的白蚁饲养环境，该饲养环境尊重复杂的群体社会组织，同时保持昆虫的最佳生活条件，他们将来自生物精炼厂的木质素废物喂给白蚁，以便白蚁将其转化成高附加值的中间生物产品，这项研究的挑战在于白蚁天生喜欢以含有高百分比纤维素的材料为食，而生物精炼厂废物中木质素含量较少。

通过分离白蚁的不同成分，将高价值产品几丁质和几丁质衍生的壳聚糖从饲养环境中收集出来，这些高价值产品可以用于化妆品和食品包装。

Baumberger教授强调说：“我们刚开发了新价值链，打算在四年内从生物基废物中创造可持续产品。昆虫是多产的食肉动物和繁殖者，而对我们来说，有些昆虫是出色的废物回收者”。

被10只毛毛虫生物降解30分钟后的塑料

木质素的生物降解在许多应用领域有着广阔的前景，但由于一些基础研究如木质素的空间结构、每种木质素酶的作用机理以及木质素酶基因结构及其表达调控等尚未完全研究清楚，所以，离实际应用还有一段距离。

木质素是人类可再生的纤维资源之一，使木质素转变为有用的物质，变废为宝，这将对我国的造纸工业、环境保护以及可持续发展等均具有深远的意义。

其实昆虫幼虫“变废为宝”早已不再是传说，目前已经出现昆虫降解塑料和餐厨垃圾的现象。

全世界每年生产约8000万吨塑料聚乙烯，这种塑料用于制造购物袋和食品包装等，但要完全分解可能需要数百年的时间。来自剑桥大学的一项研究称以蜂巢中的蜡为食的飞蛾幼虫可以降解塑料，蛾的毛虫甚至可以在一小时内在塑料袋上打洞。Bertocchini博士（剑桥大学的生物化学家，也是该研究人员之一）说：“我们计划将这一发现转化为摆脱塑料垃圾的可行方法，努力寻找一种解决方案，使我们的海洋、河流和所有环境免受塑料积累不可避免的后果。

我国的浙江杭州也有一座神奇的“昆虫农场”，号称一年能“吃”掉3400多吨餐厨垃圾。这里的昆虫指的是黑水虻，初春时节，黑水虻幼虫从虫卵中孵化出来，经过12天～14天成长为初蛹。在不到两周的时间里，幼虫的体重会增长2000多倍，而这2000多倍的增长，全部来源于它们吃下的餐厨垃圾。每公斤黑水虻幼虫，能转化4公斤的餐厨垃圾。废弃物的一次减量化达到80%以上，幼虫及其排泄物还能制成绿色有机肥进入市场销售。

使用昆虫来分解木质废物可以创造一整套可持续产品。这项工作旨在提高生物基产业的经济可行性，并促进从依赖化石燃料的社会转向将废物视为宝贵资源的循环经济。（摘自美《深科技》） （编辑/多洛米）