變廢為寶有害昆蟲可將木質素廢料變成護膚品

木質素是自然界中含量豐富、結構復雜的一種天然有機高分子化合物，它廣泛存在于高等植物細胞壁中，是含量僅次于纖維素的生物多聚體。

我國每年產生木質素生物資源的總量約13.92億噸，汽車年耗油約8000萬噸，只需把每年產生的木質素生物資源的一半轉化為乙醇，其數量就可以超過我國汽油消費總量的2倍以上，如果不對木質素加以利用，實在過于浪費。

然而木質素分子結構復雜而不規則，含有各種生物學穩定的復雜鍵型，微生物及其分泌的胞外酶不易與之結合，是目前公認的微生物難降解的芳香族化合物之一。

昆蟲是地球上最多樣化的生物群之一，可以適應極其多樣化的生態環境。食草昆蟲可以利用廣泛的植物物種作為食物來源。昆蟲腸道共生體在昆蟲對各種食物類型的適應中發揮著重要作用，并且它們已被證明對木質纖維素生物質降解、養分生產、化合物解毒和環境適應很重要。

昆蟲正在分食枯木

白蟻屬于蜚蠊目昆蟲，是自然界少數能夠高效降解木質纖維素的昆蟲之一，它依靠自身及其體內共生物（包括細菌、古菌和真核生物鞭毛蟲）分泌的纖維素酶的協同作用，分解木質素類物質，進而獲取營養。

法國巴黎生命、食品和環境科學技術學院綠色化學教授Stéphanie Baumberger和她來自Zelcor項目的團隊正在研究白蟻如何消化木質素。Zelcor項目旨在通過回收廢棄的生物基產品來避免廢物產生，并提高現有第二代生物精煉廠的可持續性。

Zelcor團隊設計了一個創新的白蟻飼養環境，該飼養環境尊重復雜的群體社會組織，同時保持昆蟲的最佳生活條件，他們將來自生物精煉廠的木質素廢物喂給白蟻，以便白蟻將其轉化成高附加值的中間生物產品，這項研究的挑戰在于白蟻天生喜歡以含有高百分比纖維素的材料為食，而生物精煉廠廢物中木質素含量較少。

通過分離白蟻的不同成分，將高價值產品幾丁質和幾丁質衍生的殼聚糖從飼養環境中收集出來，這些高價值產品可以用于化妝品和食品包裝。

Baumberger教授強調說：“我們剛開發了新價值鏈，打算在四年內從生物基廢物中創造可持續產品。昆蟲是多產的食肉動物和繁殖者，而對我們來說，有些昆蟲是出色的廢物回收者”。

白蟻在分解木材

被10只毛毛蟲生物降解30分鐘后的塑料

木質素的生物降解在許多應用領域有著廣闊的前景，但由于一些基礎研究如木質素的空間結構、每種木質素酶的作用機理以及木質素酶基因結構及其表達調控等尚未完全研究清楚，所以，離實際應用還有一段距離。

木質素是人類可再生的纖維資源之一，使木質素轉變為有用的物質，變廢為寶，這將對我國的造紙工業、環境保護以及可持續發展等均具有深遠的意義。

其實昆蟲幼蟲“變廢為寶”早已不再是傳說，目前已經出現昆蟲降解塑料和餐廚垃圾的現象。

全世界每年生產約8000萬噸塑料聚乙烯，這種塑料用于制造購物袋和食品包裝等，但要完全分解可能需要數百年的時間。來自劍橋大學的一項研究稱以蜂巢中的蠟為食的飛蛾幼蟲可以降解塑料，蛾的毛蟲甚至可以在一小時內在塑料袋上打洞” 。Bertocchini博士（劍橋大學的生物化學家，也是該研究人員之一）說：“我們計劃將這一發現轉化為擺脫塑料垃圾的可行方法，努力尋找一種解決方案，使我們的海洋、河流和所有環境免受塑料積累不可避免的后果。

我國的浙江杭州也有一座神奇的“昆蟲農場”，號稱一年能“吃”掉3400多噸餐廚垃圾。這里的昆蟲指的是黑水虻，初春時節，黑水虻幼蟲從蟲卵中孵化出來，經過12天～14天成長為初蛹。在不到兩周的時間里，幼蟲的體重會增長2000 多倍，而這2000多倍的增長，全部來源于它們吃下的餐廚垃圾。每公斤黑水虻幼蟲，能轉化4公斤的餐廚垃圾。廢棄物的一次減量化達到80%以上，幼蟲及其排泄物還能制成綠色有機肥進入市場銷售。

使用昆蟲來分解木質廢物可以創造一整套可持續產品。這項工作旨在提高生物基產業的經濟可行性，并促進從依賴化石燃料的社會轉向將廢物視為寶貴資源的循環經濟。