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新型「活性塑膠」在丟棄後能自我分解 New 'Living Plastic' Self-Destructs Once It's Thrown Away
科學家研發出一種「活性塑膠」的新型材料,當塑膠開始降解時,它會自動解體,提供了一種創新的對抗塑料污染的解決方案。這種新型塑膠在堆肥過程中能在一個月內完全分解,相較於傳統塑膠在相同條件下需要55天,顯示其環保優勢。 這項技術靈感來自2016年在日本回收設施發現的塑膠分解細菌。這些細菌能分泌酶來分解塑料,隨後,科學家合成了更高效的版本來處理塑膠廢棄物。中國科學院(CAS)的Chenwang Tang團隊,成功將這些分解塑膠的酶嵌入聚己內酯(PCL)塑料結構中。具體方法是利用細菌孢子保存酶,當塑料開始降解時,酶會被釋放來進一步分解塑膠分子。 由於酶是大型且脆弱的蛋白質,研究人員將伯克氏菌(Burkholderia cepacia)的脂肪酶基因轉入枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)中,後者的孢子能耐受高溫高壓,使得酶能在極端條件下穩定保存。當塑膠表面侵蝕時,這些孢子會萌發並釋放酶,從而分解PCL塑膠。 此外,研究團隊發現,添加來自南極酵母(Candida antarctica)的第二種脂肪酶(second lipase)後,塑膠可在一週內完全降解,相比之下,傳統PCL塑料則需要三週才能分解。為了檢測孢子能否承受極端的製造條件,研究人員對不同種類的塑膠進行測試,結果發現這些孢子能在高達300°C的高溫下存活,並成功釋放酶來進行降解。 研究還顯示,這些「活性塑膠」在浸泡在碳酸飲料中達60天後仍穩定,顯示其作為包裝材料的潛力,且不需要抗生素添加即可完成分解,顯示系統穩定性和降解能力強大。儘管這項研究仍處於概念驗證階段,但它為解決日益嚴重的塑膠污染問題提供了希望。該研究已發表於《Nature Chemical Biology》期刊。
2024/11/26
https://www.sciencealert.com/new-living-plastic-self-destructs-once-its-thrown-away
ScienceAlert
賴允政