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细菌还能这么用?新工艺降解塑料同时还能生产重要化学品

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科创板日报 2021-06-21 15:49

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,一直以来,有环保意识的材料科学家们都有一个共同目标:开发使用后不需要几个世纪就能分解的塑料。近期,细菌在这一方面展示了其潜力。

爱丁堡大学(University of Edinburgh)的科学家们进一步推进了这一想法,他们展示了如何利用工程形式的大肠杆菌将塑料瓶转化为香兰素,即香草香料的主要化合物。

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近年来的发现表明,细菌可能帮助我们解决塑料垃圾这个重大问题。这些发现包括发现潜伏在日本回收中心周围的细菌所产生的酶,并以这些材料作为能源,以及利用细菌生物膜来捕获难以追踪的微塑料颗粒。最近,我们还看到,在生产过程中,将酶嵌入塑料中可以使材料在几天内分解,甚至保持自身清洁。

爱丁堡大学科学家的这项新研究是开创性的,他们不仅寻求快速分解一次性塑料,还利用细菌将其转化为有用的东西。该团队专注于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),这种塑料通常用于包装从食品、洗发水到饮料瓶的所有东西,每年产生约5000万吨的垃圾。

虽然PET可以通过目前的回收方法转化成用于生产更多PET塑料的原始构件,但这项新研究的作者试图将其转化成完全不同的东西。他们开发了一种技术,使用一种工程形式的大肠杆菌来瞄准一种叫做对苯二甲酸(TA)的PET废物。通过微调化学反应,该细菌被添加到降解的PET塑料瓶中,能够将79%的TA转化为香兰素。

该研究的第一作者Joanna Sadler说:“这是第一个利用生物系统将塑料垃圾升级为有价值的工业化学品的例子,这对循环经济具有非常令人兴奋的意义。我们的研究结果对塑料可持续性领域有重大影响,并展示了合成生物学解决现实世界挑战的能力。”

虽然香兰素是提取的香草豆的主要化学成分,但它的应用范围很广,不仅仅是食品行业,还可作为除草剂、化妆品、清洁产品和消泡剂的成分。因此,如果科学家们能够证明他们的技术可以扩大规模,它就可以为世界上每年使用数万吨的产品提供一个新的来源。

英国皇家化学学会的出版编辑Ellis Crawford博士表示,“这是在分子水平上利用微生物科学提高可持续性和向循环经济发展的一种非常有趣的方法。利用微生物将对环境有害的废弃塑料转化为重要的商品和平台分子,在化妆品和食品中有着广泛的应用,是绿色化学的一个美丽示范。”

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