能“治”微塑料的小龍蝦

每年的3月至9月，是小龍蝦上市的季節。這時約上三兩個好友，吃上一頓小龍蝦配啤酒，便是最好的選擇。

但是你知道嗎？小龍蝦能“治”微塑料。武漢大學資源與環境科學學院鄧紅兵團隊經過多年研究，吃掉約300千克小龍蝦后發現，小龍蝦不僅能“治”微塑料，而且效果還挺好。2024年5月至11月，武漢大學資源與環境科學學院鄧紅兵團隊有關小龍蝦和微塑料治理方面的研究成果，連續3次登上國際權威期刊。

小龍蝦產業是湖北省鄉村振興的示范性產業，但小龍蝦殼常被視為廢棄物。過去，武漢市每年會產生近10萬噸小龍蝦殼，造成環境污染問題。于是，鄧紅兵帶領著武漢大學生物質資源綠色高效轉化與高值化研發科技創新團隊，將目標鎖定在蝦殼素對微塑料的捕獲性能上。

在說小龍蝦殼的“功效”前，我們先來了解一下，什么是小龍蝦？

小龍蝦為克氏原螯蝦的俗稱，是美螯蝦科原螯蝦屬節肢動物。小龍蝦成體一般長6～13厘米，體粗壯，背腹略扁平，身體分為頭胸部和腹部，體表被甲殼覆蓋。成熟個體體色呈暗紅色或深紅色，未成熟個體體色可見淡褐色、紅褐色等，少數個體呈藍色。小龍蝦原產于墨西哥東北部和美國中南部，隨后，其分布范圍逐漸擴大，除南極洲和大洋洲外，幾乎遍布全球。

小龍蝦也是一種經濟價值很高的水產物種，其高蛋白、低脂肪、低熱量，是優質水產美食之一。但是，一只小龍蝦能吃的肉只占它身體的20%，大部分小龍蝦殼都浪費了。為了將這些廢棄小龍蝦殼變廢為寶，鄧紅兵團隊將小龍蝦殼用機器搗碎后，先后使用酸堿去除鈣質與蛋白質，將pH值沖洗至中性，便得到了甲殼素。這種粉末狀天然物質被證明能夠有效捕獲微塑料，而且不會對水體產生二次污染。

那么，怎么使用小龍蝦治理微塑料呢？鄧紅兵團隊采用自上而下的“多級結構暴露”策略，將廢棄小龍蝦殼通過兩步簡單酸堿處理，制備成天然纖維束骨架和捕獲位點雙重暴露的三維多孔小龍蝦殼，然后將這種小龍蝦殼用網兜裝起來投入水體，就可以吸附水中的微塑料，而且它還不是一次性的。鄧紅兵團隊研究出方法，對吸附了微塑料的小龍蝦殼進行“沖洗”，實現了小龍蝦殼可持續利用。這一成果發表在《美國化學會·納米》雜志上。

而為了獲取這項研究所需的小龍蝦殼，鄧紅兵團隊曾2天吃掉100千克小龍蝦。“根本吃不完，除了我們團隊，還邀請了學院其他團隊一起來吃。”鄧紅兵稱，加上前期研究，他們2年大概吃了300千克小龍蝦。用小龍蝦殼簡單有效，其他甲殼素會不會效果更好？鄧紅兵團隊接著做了更多實驗。他們將蝦殼素和魷魚（中國槍烏賊）骨的甲殼質的兩種原生氫鍵網絡打斷重排，形成一種多級纖維框架海綿材料。此外，他們還利用源自魷魚骨的甲殼素納米纖維網絡和源自棉花的纖維素微纖維氫鍵自組裝，構建了吸附位點激活且可適應復雜環境因素的全生物質多級纖維框架。

下一步，鄧紅兵和團隊將從家用凈水、水處理方面入手，大力推進成果市場轉化和推廣。