Gibt es in der Natur Bakterien, die „Papier fressen“?

Als ich sah, wie ein Internetnutzer die Frage stellte: „Gibt es Bakterien, die ‚Papier fressen‘ können?“, musste ich unweigerlich an die Welt der Mikroorganismen denken, ein großes und komplexes Feld, das viele winzige Organismen umfasst, darunter Bakterien, Viren, Pilze, Protozoen, mikroskopisch kleine Algen usw. Diese Mikroorganismen sind auf der Erde weit verbreitet, es gibt sie in großer Zahl und sie sind eng mit dem menschlichen Leben verbunden.

Daher gibt es in der Natur durchaus Bakterien, die „Papier fressen“ können, und es handelt sich dabei um eine sehr große Gruppe. Tatsächlich handelt es sich bei dem sogenannten „Esspapier“ um einen biologischen Abbau. In der Natur gibt es viele Arten von Bakterien, die Zellulose abbauen können. Sie können Zellulose mithilfe bestimmter Enzyme zersetzen, aber nicht alle Bakterien, die Zellulose zersetzen können, ernähren sich von Papier. Lassen Sie uns Schritt für Schritt über den Abbau von Papier sprechen.

01. Zusammensetzung des Papiers

Um Papier zu zerlegen, müssen Sie zunächst die Zusammensetzung des Papiers verstehen. Papier besteht aus Zellulose, die eine sehr einfache chemische Zusammensetzung hat. Es handelt sich um ein lineares Polymer, das aus zwei Schichten β-D-Glucose besteht, die durch β-1,4-glykosidische Bindungen verbunden sind. Der Polymerisationsgrad ist sehr hoch (normalerweise sind 4000–8000 Glucosemoleküle in Reihe geschaltet, mit einem Molekulargewicht von 200–2000 KDa).

02. Wie wird Papier abgebaut?

Wenn wir die Zusammensetzung des Papiers verstehen, können wir es abbauen. Der Schlüssel zum Abbau von Papier ist der Zelluloseabbau, und Cellulase kann Zellulose in Glukose abbauen.

In der Natur gibt es eine große Zahl celluloseabbauender Stämme, die zur Produktion von Cellulasen genutzt werden können. Tausende Mikroorganismen, darunter Pilze, Bakterien und Actinomyceten, können Zellulose abbauen.

03. Wie läuft der Abbauprozess konkret ab?

Es gibt grundsätzlich zwei Möglichkeiten, wie Papier abgebaut werden kann:

1. Zuerst von außen, dann allmählich nach innen entwickeln sich hauptsächlich Bakterien.

Bakterien haften im Allgemeinen an Zellulosefasern und vermehren sich von der Oberfläche der Fasern nach innen. An den Kontaktstellen löst sich die Zellulose auf und hinterlässt gezackte Spuren auf der Faseroberfläche. Wenn die durch Bakterien zerstörten Fasern durch eine bestimmte Lösung aufgequollen werden, werden die Fasern aufgrund der fehlenden gleichmäßigen Quellung der Primär- und Sekundärwände hochgezogen und zerstört und können leicht zersetzt werden.

Häufige Bakterien:

Aerobe Bakterien : Cytophaga; Zellvibrio; Cellulomonas

Anaerobe Bakterien : Clostridium omelianskii; C. thermocellulaseum;

2. Zerstörung von innen heraus, hauptsächlich Pilze und Actinomyceten

Schimmel ist linear und sein Zelluloseabbau konzentriert sich an den Enden der Fasern. Es wächst weiter, verdaut die Zellulose von innen heraus und baut die Fasern nach und nach ab und zerstört sie.

Häufige Pilze: Aspergillus ; Trichoderma ; Penicillium ; Stachybotrys ; Thermomyces .

Hinweis: Bei den oben genannten handelt es sich allesamt um Pilzgattungen. Wie Sie wissen, ist die Gattung in der biologischen Klassifizierung die vorletzte Kategorie, und ihr unterstehen die Arten. Die Zahl ist also extrem groß. Nehmen Sie zum Beispiel Aspergillus. Es gibt wahrscheinlich Hunderte von Arten. 【Referenzen】

Biologischer Abbau von Lignin in einer Kompostumgebung: eine Übersicht. Anaerober biologischer Abbau der Lignin- und Polysaccharidkomponenten von Lignocellulose und synthetischem Lignin durch Sedimentmikroflora

Mechanisches Verhalten, Feuchtigkeitsabsorptionsverhalten und biologisches Abbauverhalten von bakteriell cellulosefaserverstärkten Stärkebiokompositen

PS: Dieser Artikel stützt sich stark auf die Forschung „Screening and Characterization Research of Cellulose Degrading Bacteria_Fan Yanli“. Bitte löschen Sie ihn, wenn er gegen die Regeln verstößt.