塑料一方面以其強度高、重量輕、耐腐蝕等優(yōu) 良特性及低廉的價(jià)格迅速走進(jìn)人們的生活,被廣泛得到應用;另一方面又由于其化學(xué)性能十分穩定,在自然條件下不易降解,產(chǎn)生嚴重使人們頭痛的“白色污染”的世界難題。如果能生產(chǎn)出可降解塑料代替難降解塑料,則可從源頭上解決“白色污染”難題。經(jīng)過(guò)科學(xué)家的努力,雖然已經(jīng)研究出多種可降解塑料,但用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的微生物塑料更顯示出它的優(yōu)越性,因而格外受到人們的重視。
有些微生物能夠產(chǎn)生在 自然環(huán)境中容易降解的與塑料類(lèi)似的聚酯,如聚-β-羥丁酸(PHB)和聚羥基鏈烷酸(PHA)等。PHA是一類(lèi)高度結晶的熱塑料物質(zhì),與聚丙烯、聚乙烯的化學(xué)結構和物理性能基本相似,能拉絲、壓膜、注塑等。它是一種細胞內的碳源貯存物,因此能被分解利用,具有可降解性。PHA存在于某些光合厭氧細菌、一些革蘭氏陽(yáng)性和陰性的好氧菌細胞內。PHB也是存在于細胞內的碳源類(lèi)貯藏物,無(wú)毒、可塑、易降解,因此被認為是生產(chǎn)塑料的好原料。 自從1929年P(guān)HB被發(fā)現以來(lái),至今已發(fā)現有60多屬的微生物細胞內含有PHB,如產(chǎn)堿桿菌屬、固氮菌屬、假單胞菌屬、芽孢桿菌屬、根瘤菌屬和球衣菌屬等屬中的某些種。據報道,用真氧產(chǎn)堿菌,以葡萄糖為原料,可獲得細胞干重的80%以上的PHB與聚-β-羥戊酸的共聚物;巨大芽孢桿菌在含有乙酸或丁酸的培養基中生長(cháng)時(shí),細胞內貯藏的PHB可達其干重的60%;洋蔥假單胞菌利用木糖和少量氮,能發(fā)酵生產(chǎn)大量的PHB,其累積的量也可達到細胞干重的60%;日本利用一種藍細菌生產(chǎn)PHB也獲得成功,在培養液中注入2%CO2, 50DU3光照培養10天左右,PHB的累計量也可達到菌體干重的30%以上。
微生物塑料不僅可以降解,減少環(huán)境污染,改變土壤結構,增加土壤肥料,而且不含有毒物質(zhì),生物相容性好,不引起炎癥,透明,易著(zhù)色,能抗紫外線(xiàn),具有高相對分子質(zhì)量、高結晶度、高彈性和高熔點(diǎn)的特性,因此用途更廣,更受歡迎。相信隨著(zhù)人們環(huán)境意識的增強,生產(chǎn)水平的提高,微生物塑料將會(huì )大放光彩,昔日塑料造成的“白色污染”頑癥,將會(huì )從根本上得到根治。
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