细菌将泡沫塑料转化为可生物降解塑料

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细菌无处不在,默默地进行着分解纤维素、发酵食物或固定土壤中的氮等一系列活动。 鉴于它们普遍存在且功能多样,生物技术学家一直在寻找这些微小生物不同菌株的新用途,例如消耗溢油甚至捕获图像。 现在,爱尔兰都柏林大学学院的生物学家发现,一种恶臭假单胞菌菌株可以完全以纯苯乙烯油(超热泡沫塑料的油残留物)为食,并且在此过程中,将环境问题转化为有用的可生物降解塑料。

Kevin O'Connor 和他的欧洲同事通过热解将聚苯乙烯转化为油——热解是一个在缺氧条件下将石油基塑料加热到 520 摄氏度的过程。 这产生了一种化学混合物,其中包含超过 80% 的苯乙烯油以及少量的其他有毒物质。 然后,研究人员将这种混合物喂给恶臭假单胞菌 CA-3,这是一种常见土壤微生物的特殊菌株,他们完全期望必须进一步提纯该油才能实现细菌生长。

但细菌在这种新食物来源上茁壮成长,将 64 克未蒸馏的苯乙烯油转化为近 3 克额外的细菌。 在此过程中,细菌将苯乙烯油中 1.6 克的能量以一种名为聚羟基脂肪酸酯或 PHA 的可生物降解塑料形式储存起来。 这种塑料可以耐热,但与石油基产品相比,它在环境中也能更自然地分解。 因此,尽管这种生物驱动的过程会产生一些有毒副产品,如甲苯,并且需要大量能量来驱动热解,但这燃起了人们的希望,即泡沫塑料——以及构成它的聚苯乙烯分子——可以变得更加环保。


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这对美国来说将是个好消息,根据 EPA 的数据,美国在 2000 年生产了 300 万吨聚苯乙烯,并丢弃了 230 万吨这种材料,将这些废物长期堆积在垃圾填埋场。 来自此过程的 PHA 可以用于更具生产力的用途; 它已被用于制造从叉子到维生素的各种物品。 而且,该过程可能不仅仅对处理一次性杯子有用。 “由于热解将塑料转化为油的普遍适用性,以及大量能够从各种分子中积累 PHA 的微生物,本文描述的过程原理可以应用于任何石化塑料废物的回收,”科学家们在 4 月 1 日出版的Environmental Science & Technology 杂志上发表的研究论文中声称。 显然,细菌也会回收利用。

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