當看到有網友提問“有沒有會‘吃紙’的細菌?”時,不由得想到了微生物的世界,這是一個龐大而復雜的領域,涵蓋了眾多微小生物,包括細菌、病毒、真菌、原生生物、顯微藻類等。這些微生物在地球上分布廣泛,數量龐大,與人類生活密切相關。
所以,自然界中當然存在可以“吃紙”的細菌了,而且是很大的一類。其實所謂“吃紙”就是生物降解,自然界中存在多種能夠降解纖維素的細菌,它們可以通過特定的酶來分解纖維素,但并非所有能夠分解纖維素的細菌都會以紙為食。下面我們一步一步來聊聊紙的降解。
01,紙的成分
要降解紙,首先得了解紙的成分。紙的成分是纖維素,其化學成分十分簡單,是由β-D-葡萄糖通過β-1,4-苷鍵鏈接二層的線性接近高聚物,聚合度很大(通常4000-8000個葡萄糖分子串聯起來,分子量達200-2000KDa)
02,如何降解紙?
紙的成分了解,那就可以降解紙了,降解紙的關鍵是纖維素降解,而纖維素酶則可以將纖維素降解生成葡萄糖。
自然界中存在大量的纖維素降解菌株可以用來生產纖維素酶。包括數以千計的真菌、細菌和放線菌等微生物均可以降解纖維素。
03,那具體的降解過程是咋樣的?
紙的降解一般有兩種方式:
1、先外部,再逐漸向內發展,主要是細菌。
細菌一般是粘附在纖維素纖維上,從纖維的表面向內部增生,在接觸點處纖維素被溶解,使纖維表面呈鋸齒吞噬痕跡,被細菌破壞后的纖維,如果被某種溶液溶脹,由于不存在初生壁、次生壁均勻潤漲,從而被拉升破壞,很容易被分解。
常見菌:
好氧菌屬:嗜纖維粘菌屬(Cytophaga);纖維弧菌屬(Cellvibrio);纖維單胞菌屬(Cellulomonas)
厭氧菌:奧氏梭菌(Clostridiumomelianskii);高溫溶纖維(C.thermocellulaseum);
2、由內向外破壞,主要是真菌和放線菌
霉菌是線性的,對纖維素的降解集中在纖維的端部,并不斷生長,由內向外消化纖維素,使纖維逐漸被分解破壞。
常見菌:曲霉(Aspergillus);木霉(Trichoderma);青霉(Penicillum);葡萄狀穗霉(Stachybotrys)、好熱霉(Thermomyces)。
注意:上面說的都是菌屬,你知道生物分類里,屬是倒數第二類,其下面還有種。所以,數量極其龐大。以曲霉(Aspergillus)為例,大概有數百種曲霉。【參考文獻】
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:本文大量借鑒了《纖維素降解菌的篩選及特性研究_范艷麗》的研究,侵刪。
來源: 李雷