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標題: 韓國利用細菌生產可分解塑料 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2024-9-10 06:20 AM 標題: 韓國利用細菌生產可分解塑料

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　　全球塑料污染問題日益嚴重﹐其中又以石油提煉出的芳香族塑料為主﹐因難分解而成為一大隱憂。而韓國的科學家對細菌進行改造﹐讓它們成功產生出可分解的芳香族聚酯並用於塑料製造業上﹐有望代替部分石油塑料。
　　塑料優異的加工性能﹑耐用性和相對較低的成本﹐使它成為人們日常生活和工業不可或缺的一部分﹐而其原料大多都是從石油中提煉(分餾)出來的乙烯﹑丙烯等烷類物質﹐再通過加熱和其它化學加工方式﹐製成環狀「芳香族」塑料產物。不過﹐塑料的製造過程會對環境造成破壞和污染且塑料還難以被微生物分解。因此﹐科學家希望通過微生物生產「芳香族聚羥基脂肪酸酯(PHA)」﹑多肽(例如蜘蛛絲)﹑纖維素等聚合物﹐使其成為石油塑料的替代品﹐但其仍然無法滿足當代塑料市場的需求。
　　PHA是一種在各種微生物中合成且可生物降解的聚合物。日前﹐韓國科學技術院(KAIST)的研究人員利用合成生物學的代謝工程技術﹐將大腸桿菌變身為生產芳香族聚酯的微生物並利用其製作成可分解塑料﹐用來代替石油塑料類產品。這是微生物第一次可以生產完全具有芳香族側鏈的單體聚合物。該項研究結果於8月21日發表到Cell Press期刊《生物技術趨勢》上﹐且研究過程得到韓國的國家研究基金會﹑韓國科學部和資訊通信技術部的支持。
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　　研究人員設計出一款PHA合成酶﹐植入到大腸桿菌菌株中﹐讓細菌吃下葡萄糖﹑莽草酸時可以合成出芳香族聚酯。隨後研究團隊篩選那些經過改造的大腸桿菌進行多次篩選觀察它們生產的情況﹐最後選出最優的菌種。他們利用這種改造後的大腸桿菌﹐在實驗中創下迄今為止芳香族聚酯的生產最高產量紀錄。
　　研究團隊還驗證了該技術在工業化上的潛力以及其生產出的聚合物的純度。實驗人員表示﹐目前生產出來的產品﹐未來可以用於汽車零部件﹑PBT(熱塑性的工程聚合物)等相關的消費商品上。雖然這項結果表明該技術已經具有規模化生產的可能性﹐但若要做到商業化﹐其產量可能還要提高到更理想的程度。
　　研究人員還表示﹐未來計劃開發其它類型的芳香族單體和聚合物﹐讓這些東西同時具有不同的化學和物理特性並應用到工業上和擴大其生產規模為未來的塑料再生或永續生產做出重大貢獻。韓國科學技術院化學和生物分子工程師表示﹐「我認為生物製造出的塑料﹐未來是成功緩解全球塑料危機的關鍵。因此﹐我們需要進行國際合作促進生物基因製造﹐以確保未來能創造更好的環境。」。
　　研究人員說﹐「這種酶可以比自然界中任何可用的酶更有效地合成聚合物。另外﹐它的強度不如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)﹐其主要原因是分子量較低﹐但這使它可能特別適合用於藥物輸送上。」研究人員還表示﹐「如果我們付出更多努力來提高產量﹐那麼這種方法可以能夠更大規模地商業化。目前我們正在努力提高生產過程和回收過程的效率﹐以便能夠經濟地純化我們生產的聚合物。」。

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