含微生物的可降解“活塑料”面世，有助減少環(huán)境中“白色污染”

　　一種嵌入微生物的新型塑料可幫助減少塑料行業(yè)的環(huán)境足跡。美國加州大學(xué)圣迭戈分校研究人員開(kāi)發(fā)了一種可生物降解的熱塑性聚氨酯（TPU），它充滿(mǎn)細菌孢子，當暴露于堆肥中的營(yíng)養物質(zhì)時(shí)，會(huì )在其生命周期結束后逐漸發(fā)芽并自身分解。30日發(fā)表在《自然·通訊》上的一篇論文中詳細介紹了此項研究成果。

　　可生物降解TPU添加的是枯草芽孢桿菌的孢子，這種細菌具有分解塑料聚合物材料的能力。細菌孢子是一種休眠形式的細菌，能抵抗惡劣的環(huán)境條件。與具有生殖能力的真菌孢子不同，細菌孢子具有保護性蛋白質(zhì)屏障，使細菌能在缺乏營(yíng)養時(shí)存活下來(lái)。

　　研究中所用的細菌孢子經(jīng)過(guò)進(jìn)化工程改造，可在TPU生產(chǎn)所需的高溫下存活。研究人員使用一種稱(chēng)為適應性實(shí)驗室進(jìn)化的技術(shù)，包括培養孢子，將它們置于極端溫度下適應一段時(shí)間，讓它們自然變異，然后分離出在此過(guò)程中幸存下來(lái)的菌株并再次進(jìn)行循環(huán)。

　　為制造可生物降解塑料，研究人員將枯草芽孢桿菌孢子和TPU顆粒放入塑料擠壓機，讓這些成分在135℃下混合并熔化，然后擠出薄薄的塑料條。

　　研究人員評估了材料的生物降解性。他們將樣本放在微生物活性和無(wú)菌堆肥環(huán)境中，使溫度保持在37℃，相對濕度在44%—55%之間。堆肥中的水和其他營(yíng)養物質(zhì)觸發(fā)了樣本內孢子的萌發(fā)，在5個(gè)月內降解了90%。

　　孢子還可以作為強化填料，類(lèi)似于鋼筋加固混凝土。添加細菌孢子造出的TPU機械性能更強，抗斷裂且拉伸性更好。