耐热微生物为塑料的生物降解提供了有效途径

时间:2020-04-30 21:32 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

耐热微生物为塑料的生物降解提供了有效途径

中国研究人员设计了一种微生物,有望成为一种有效分解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的方法的基础。PET是一种常见的塑料纤维,用于制造服装和一次性消费品。研究人员于2020年4月28日在《微生物生物技术》杂志上发表了他们的发现。

中国科学院青岛生物能源与生物处理技术研究所(QIBEBT)的研究团队由副教授刘亚军博士领导,他们的目标是创造一种名为梭状芽胞杆菌(或称C. thermocellum)的细菌菌株,这种细菌能比目前的工业生物方法更有效地降解PET。他们把目光投向了C. thermocellum,因为它有可能在炎热、无氧的环境中茁壮成长。

QIBEBT研究小组发现,经过改造的微生物还可以分解植物纤维。

刘说:“由于C. thermocellum可以自然有效地降解纤维素,基于C. thermocellum的策略有望在含纤维素和聚酯两种组分的混合纺织废料的生物回收中展示巨大的应用潜力。”

全球经济目前严重依赖于PET的一系列产品。用于生产服装的纤维中约有70%含有PET,大多数消费包装产品和饮料瓶都是用PET生产的。非循环利用的PET是由化石燃料生产的,这在一定程度上要归咎于人类造成的气候变化。

刘教授说,与中温微生物相比,耐热微生物能更快地分解PET。首先,她的团队获得了能在60摄氏度(140华氏度)以上茁壮成长的微生物——这是将PET分解成其组成化合物的理想温度。他们决定使用C. thermocellum,它在自然界中存在于树叶和树枝的堆肥堆中。

研究小组将一小块PET样品浸入富含C. thermocellum的溶液中。这些测试瓶在60摄氏度下保存了14天,在此期间,大约三分之二的PET已经分解成石化工程师所说的“原料”,即用于制造大量塑料和其他产品的碳氢化合物。

生物降解PET的回收设施通常使用需要氧气和较低温度的微生物,这使得这个过程的机制更加耗能和昂贵。

自1950年以来,人类已经生产了超过83亿吨的塑料。根据美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency)的数据,回收项目已经从垃圾填埋场转移了数亿吨的生活垃圾。但据美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency)的报告,截至2017年,只有约30%的塑料垃圾得到回收,还有大量仍被扔进了垃圾填埋场,并被倾倒在海里。

刘说:“如果进一步完善并在全球范围内采用,这种新工艺有可能为宠物回收节省能源、时间和金钱,并将更大比例的宠物从垃圾填埋场和海洋中转移出来。”

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