摘要:全球每年生产 4 亿吨塑料制品,其中一半是一年内就被丢弃的一次性物品。不可生物降解的塑料垃圾自然分解需要 500 多年,大部分通过填埋处理,在此过程中,会形成微塑料,破坏生态系统或在生物体内积累,增加其有害影响。随着全球垃圾填埋场的容量达到极限,解决这一问题变
全球每年生产 4 亿吨塑料制品,其中一半是一年内就被丢弃的一次性物品。不可生物降解的塑料垃圾自然分解需要 500 多年,大部分通过填埋处理,在此过程中,会形成微塑料,破坏生态系统或在生物体内积累,增加其有害影响。随着全球垃圾填埋场的容量达到极限,解决这一问题变得越来越紧迫。
近日,来自英国爱丁堡大学的新兴创业公司 EVA Biosystems 在苏格兰 Converge Awards 上获得“净零”类别的最高奖项,获得 3 万英镑现金和近 2 万英镑的商业支持,该奖项旨在表彰学术创新,以推动技术进步。Converge Awards 是一项年度颁奖典礼,旨在庆祝和奖励苏格兰学术创新。
2020 年, Alexander Speakman 在攻读博士学位的同时,就创办了 EVA Biosystems。该公司开发出了一种可以在海洋环境中自毁的“智能”塑料,不会产生微塑料。
EVA Biosystems 的创新在于向传统塑料中添加特殊细菌。通过特殊改造,这些细菌可以检测它们是否处于海水等环境中,并激活分解塑料的酶。与会产生有害微塑料的化学降解不同,EVA 的独特技术可以防止微塑料的产生。根据最近的研究,每年有多达 1200 万公吨的塑料被倾倒到世界海洋中。
图 | 嵌入细菌的 3D 打印塑料在盐溶液中自我降解(来源:EVA Biosystems)
对于商业化生产,Speakman 设想将细菌在制造原料(如塑料颗粒、薄膜或长丝)时混入塑料中,或者在技术和设备允许的情况下,在最终生产之前作为添加剂。
联合创始人 Alex Speakman 博士表示,他们正在改造自己的细菌,使其释放酶,在分子水平上分解环境中的塑料(从聚合物分解为单体甚至更进一步),并将其用作营养来源。他的团队计划加速这些机制,并以更大的控制力应用它们来实现“选择性降解”。
目前,该公司暂未公布其所使用的细菌及相关酶。但业内已经有不少类似的研究。
2024 年 10 月份,来自韩国的一个研究团队就开发出一种利用源自微生物的酶来生物降解聚乙烯的技术。他们发现源自厌氧细菌 Pelosinus fermentans 的脂肪酶 PFL1 与聚乙烯表面紧密结合,然后将其分解成小片段。
图 | 该图展示了塑料废物被阳光氧化,然后被酶降解的过程
来自西北大学的研究人员发现睾丸酮丛毛单胞菌( C.testosteroni)能够分泌一种特殊的酶,进而分解塑料,研究后发现,这种细菌利用塑料中的碳原子环作为食物来源;来自莱顿大学生物研究所的团队表征了一种来自链霉菌的酯酶 LipA,它可以有效降解 PET 衍生的低聚物 BHET,导致 PET 薄膜表面变粗糙、出现凹痕。
参考链接:
2.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852424005741?via%3Dihub
3.Verschoor, JA., Croese, M.R.J., Lakemeier, S.E. et al. Polyester degradation by soil bacteria: identification of conserved BHETase enzymes in Streptomyces. Commun Biol 7, 725 (2024). https://doi.org/10.1038/s42003-024-06414-z
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来源:生辉SciPhi