一头牛有几个胃(一头牛的四个胃对应一家火锅店的名字)
众所周知,牛有四个胃,分别是瘤胃、净胃、定胃和皱胃。
其中,牛的瘤胃是过滤胃、研磨胃、消化皱胃,真正把草中的纤维素变成蛋白质,从而制造肌肉的器官。
同时,瘤胃也是牛用来分解塑料的地方。
瘤胃是一个巨大的囊状器官,几乎占据了牛内腔的一半。在它里面,上层是二氧化碳、甲烷等气体,中层是液体,底层是沉淀的食糜,就像一个食物发酵罐。
既然是发酵,里面自然就有大量的细菌,有纤维降解菌、淀粉降解菌、半纤维降解菌、蛋白质降解菌、脂肪降解菌、利用酸的菌、产乳酸的菌、其他菌。
简单来说,每克瘤胃内容物含有109~1010个细菌。
通过发酵,草中的纤维素转化为蛋白质。即瘤胃厌氧微生物分解利用正常动物难以吸收的物质,如纤维素、尿素等,合成细菌蛋白。
然后这些微生物被送到皱胃,这里有大量的胃酸和消化酶。微生物在皱胃中被杀死,被牛消化吸收。
相当于牛吃草养细菌,然后消化细菌吸收营养。
塑料是以单体为原料,通过加成聚合或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,其主要成分是树脂。
因此,科学家怀疑,奶牛之所以能够分解塑料,可能是因为它们的食物本身就含有天然的大分子化合物(植物细胞壁)。
为了验证这一理论,奥地利自然资源和生命科学大学的研究人员来到当地的一家屠宰场,从一个年轻的高山牧场饲养的奶牛的瘤胃中收集液体样本。
然后,研究样品中的细菌,以测试它们分解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚己二酸丁二醇酯对苯二甲酸酯(PBAT)和聚呋喃甲酸丁二醇酯(PEF)的能力。
其中,PET是最常见的热塑性塑料。适用于电子电气行业和汽车行业,用于各种线圈骨架、变压器、电视机、录音机零件及外壳、汽车灯座、灯罩、白炽灯座、继电器、硒整流器等。
将这三种塑料样品置于瘤胃液中。
结果出奇的好,三种塑料都分解了,没有任何问题。此外,研究人员注意到,与单一微生物分解塑料的结果相比,瘤胃液会使塑料分解的效果更好。
因此,他们认为瘤胃液环境可能更有利于牛体内塑料的细菌分解。这表明,与一种微生物产生的特定酶相比,所有微生物群落产生的各种酶的组合才是有效分解塑料的关键。
这项研究的结果对人类来说是一个极好的消息,要知道塑料污染是破坏我们生活条件的灾难之一。
一分钟之内,一百万个塑料瓶和两百万个塑料袋可以在全世界售出。截至2018年,全球每年生产约3.8亿吨塑料。
自20世纪50年代以来,已经生产了80多亿吨塑料,相当于10亿头大象的重量。其中约9%已被回收,其余12%已被焚烧。
大量塑料垃圾进入环境,需要1000多年才能降解。
它们侵入土壤,释放邻苯二甲酸酯等有害物质,抑制土壤微生物活性。
它们沉入海底,甚至是海洋最深处的马里亚纳海沟:位于西太平洋,马里亚纳群岛东部,延伸到海面下近11,000米。
一些研究人员认为,到2050年,海洋中的塑料重量可能会超过鱼类。
最终,塑料作为一种难降解的环境污染物,会被动植物误吸收,在食物链中积累,再从食物链进入人体,导致塑料微球在人体内的积累。
因此,解决塑料污染迫在眉睫。
现在我们知道瘤胃液可以降解塑料,一头牛通常会产生100升左右的瘤胃液。除了牛,羊、鹿等反刍动物都有胃肿瘤。
重要的是,根据联合国粮食及农业组织2017年发布的数据,2014年,5.45亿只绵羊被屠宰,还有4.44亿只山羊和3亿头牛,现在只会更多。
可想而知,这些原本被浪费的胃肿瘤液,如果应用于塑料的回收利用,必将创造大量财富。
当然,科学家有更好的利用瘤胃液的方法。他们说,下一步是从瘤胃的数千种微生物中找出那些对塑料降解至关重要的微生物。
然后找出有生命的微生物产生的酶。一旦这些酶被发现,它们就可以被生产并应用于塑料加工。
这项研究已经发表在《生物工程和生物技术前沿》上。
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