【48812】“活”塑料有望破解白色污染难题

  中国科学院深圳先进技术研讨院研讨员戴卓君团队经过对微生物进行基因修改，发生了具有极点环境耐受才能的孢子，然后使其在特定条件下排泄塑料降解酶。一起，团队经过塑料加工办法将孢子包埋在塑料基质中。该研讨为开发新式可生物降解塑料供给了新视角和新办法，有望破解当下严峻的白色污染难题。近来，相关研讨成果发表于《天然-化学生物学》。

  2016年，科学家发现了一种能运用PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）作为碳源的细菌，其经过两种酶降解PET。后来，美国加州大学伯克利分校的研讨人员开发了由4种单体组成的聚合物RHPs，这些单体能与方针蛋白外表相互作用，使降解酶在塑料工艺流程中坚持稳定性。但是，RHPs组成难度高，且难以习惯塑料加工的高温环境。

  长期以来，许多微生物进化出针对恶劣环境条件的抵抗力。当处于不再合适生计和繁衍的极点环境时，细菌会转变成孢子的方式，以耐受极点的枯燥、温度和压力。

  在该研讨中，戴卓君团队运用组成生物学办法改造枯草芽胞杆菌，将可控排泄塑料降解酶的基因线路导入其间，并在二价锰离子的钳制环境中，迫使枯草芽胞杆菌“休眠”，构成孢子形状。发生的孢子带有修改的基因，比较细菌具有了针对高温、高压、有机溶剂和枯燥的耐受性。

  他们将工程化改造的孢子溶液与聚己内酯（PCL）塑料母粒直接混合，制备出稳定性很高的“活”塑料。测验依据成果得出，这种活体塑料与PCL一般塑料在屈从强度、应力极限、最大形变量和熔点等参数上均无明显旗鼓相当。在日常运用环境中，孢子坚持休眠状况，塑料也可坚持稳定的运用性能。

  研讨发现，孢子被开释及激活后，活体塑料能够在六七天内敏捷降解，而传统PCL塑料在21天后仍旧剩下约40%的分子量。研讨团队还运用单螺杆挤出机进行了小规模工业化测验，发现活体塑料具有快速、高效的降解功率。

  研讨团队还验证了该体系的普适性。他们将带有绿色荧光质粒的孢子别离与聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、PET进行混合加工，发现即便从加工温度为300摄氏度的PET塑猜中开释开来的孢子，仍旧能够复苏并从头表达绿色荧光，为制造其他基底的活体塑料奠定了杰出的根底。