微生物學家通過細菌修改製造出氣候中立且能快速降解的生物塑料

據外媒報道,來自德國圖賓根大學(University of Tübingen)的微生物學家通過對細菌的改造製造出了氣候中立且可快速降解的生物塑料。藍藻細菌作為光合作用的副產品生產出了這樣一種塑料–並且它們還能以一種可持續和環保的方式進行。

微生物學家通過細菌修改製造出氣候中立且能快速降解的生物塑料

圖賓根大學的研究人員首次成功地改變了這種細菌的新陳代謝從而大量生產出這種天然塑料使其能用於工業領域。據了解,這種新型塑料可能會跟有害環境的石油基塑料展開競爭。由來自微生物和感染藥物研究機構的Karl Forchhammer教授領導的研究人員最近在《Microbial Cell Factories》和《PNAS》上發表了他們的這一研究成果

微生物學家通過細菌修改製造出氣候中立且能快速降解的生物塑料

在光生物反應器中可以培養出大量的藍藻

目前,全球每年約生產3.7億噸塑料。據預測,在未來十年,全球塑料產量將增加40%。一方面,塑料有多種用途並且價格低廉。而另一方面,它成為了越來越多的環境問題的原因。越來越多的塑料垃圾最終進入自然環境,污染着海洋或以微塑料的形式進入食物鏈。此外,塑料主要由石油製成,所以其在燃燒時會釋放更多的二氧化碳到大氣中。

解決這些問題的辦法可能在於一種具有驚人特性的藍藻細菌。集胞藻屬的藍藻細菌會產生PHB–一種塑料的自然形式。PHB的使用方式跟塑料聚丙烯類似,但在環境中可以迅速地降解且無污染。然而,這些細菌產生的數量通常非常小。不過圖賓根研究小組成功地在細菌中發現了一種控制可以限制細胞內固定碳向PHB流動的系統。在移除相應的調節因子並展開進一步的基因改變後,細菌產生的PHB數量得到大幅增加,最終占到了細胞總質量的80%以上。「我們已經創造出了真正的塑料細菌,」發表在《Microbial Cell Factories》上的論文的首席作者Moritz Koch博士說道。

藍藻也被稱為微藻或藍綠藻,是我們星球上最不引人注目但卻強大的玩家之一。大約23億年前,正是藍綠藻創造了我們的大氣和臭氧層,從而通過光合作用保護我們免受紫外線輻射。

微生物學家通過細菌修改製造出氣候中立且能快速降解的生物塑料

PHB產量對比

Koch強調稱:「從某種意義上說,藍藻是我們星球上隱藏的捍衛者。這凸顯了這種生物的巨大潛力。由於藍綠細菌只需要水、二氧化碳和陽光,所以研究人員認為它們是氣候友好型和可持續生產的理想候選。一旦這種技術在工業上得到應用,那麼整個塑料生產都將發生革命性的變化。」另外他還表示,他們的長期目標是優化細菌的使用並將其增加到可能大規模使用的程度。

來源:cnBeta