2021-07-30 11:22:01
萨曼莎·詹金斯 (Samantha Jenkins) 在她公司的一个研究项目中研究了多种真菌,当时其中一种真菌竞相争取自由。
“想象一下,一个装满谷物的罐子,顶部冒出一团蘑菇,”生物制造公司 Biohm 的首席生物技术工程师说。
“它看起来并不特别令人兴奋或引人入胜。但是当它被打开时,它非常非常酷。”
真菌已经穿过塑料海绵,将其密封起来,像其他任何食物一样将其分解并吸收。
该项目的目的是评估用于生物基绝缘板的许多真菌菌株,但饥饿的真菌将它们带向了另一个方向。
比欧姆现在正致力于开发这种菌株,使其成为一种更有效的消化器,可能有助于摆脱塑料垃圾。

在显微镜下可以看到消化塑料的细菌
一次性塑料垃圾是一个大问题,这已经不是什么秘密了:根据绿色和平组织的数据,到2015 年,全球已经生产了 63 亿吨原生塑料,其中只有 9% 被回收利用。其余的则在焚化炉中焚烧或倾倒。
情况正在改善,现在欧盟回收了 40% 以上的塑料包装,到 2025 年的目标是 50%。
但某些类型的塑料,例如广泛用于饮料瓶的 PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯),很难通过传统方式回收。那么生物方法可能是答案吗?
詹金斯女士正在 PET 和聚氨酯上测试他们的真菌。
“你放入塑料,真菌吃掉塑料,真菌制造出更多的真菌,然后你就可以制造生物材料……用于食物、动物饲料或抗生素。”
其他人也取得了一些成功。

一种改良版的大肠杆菌可以将塑料转化为有用的调味剂
爱丁堡大学的科学家们最近使用实验室设计的大肠杆菌,通过一系列化学反应将源自 PET 的分子对苯二甲酸转化为烹饪调味香兰素。
该大学生物科学学院的乔安娜萨德勒博士说:“我们的研究仍处于非常早期的阶段,我们需要做更多的工作来找到使该过程更有效和经济可行的方法。”
“但这是一个非常令人兴奋的起点,在对该过程进行进一步改进后,未来有可能在商业上实用。”
与此同时,莱比锡亥姆霍兹环境研究中心-UFZ 的一个团队正在使用一种最初在当地垃圾场中发现的细菌来分解聚氨酯。
称为假单胞菌属。TDA1,这种细菌消耗了大约一半的塑料来增加其自身的生物量,其余的则以二氧化碳的形式释放。
像其他吃塑料的生物一样,假单胞菌使用酶分解聚氨酯;该团队现在对细菌进行了基因组分析,目的是确定编码这些酶的特定基因。
但有些人质疑这种技术在商业上是否可行。
“PET 的酶或微生物转化为其组成成分是有趣的科学,需要探索。然而,该技术将不得不与使用普通的、不那么令人兴奋的水催化剂系统的成熟的商业转化技术竞争,”Ramani Narayan 教授说密歇根州立大学。

Carbios 使用酶来分解 PET
在商业化道路上走得最远的可能是 Carbios,这是一家法国公司,它使用最初在堆肥堆中发现的酶的工程版本来分解 PET。
在与欧莱雅和雀巢等消费品领域的一些知名品牌合作后,该公司最近宣布已生产出世界上第一个完全由酶促回收塑料制成的食品级 PET 塑料瓶。
与大多数回收方法不同,酶可以处理有色 PET。
“通过机械回收等传统方法,要制造适合透明瓶子的最终产品,您需要将透明瓶子作为输入,”副首席执行官 Martin Stephan 说。
“利用我们的技术,任何种类的 PET 废料都可以回收成任何种类的 PET 产品。”

Carbios 表示其技术可以将废物转化为任何类型的 PET 产品
然而,通过这种工艺生产的瓶子几乎是使用石化产品的瓶子的两倍。
尽管如此,斯蒂芬先生表示,该技术有可能与传统制造瓶子的低成本相媲美。
莱比锡大学分析化学研究所的 Wolfgang Zimmermann 博士认为 Carbios 的技术显示出了希望。
“酶可能非常有用,因为它们非常具体,而且如果包装仍然很脏,它们也不在乎污染。而且它们不消耗大量能量。
“另一件事是它可以方便地按比例放大和缩小。酶的优势在于它们可以由具有低碳足迹的小单元组成,并且它们可以在发展中国家或偏远地区的大都市区之外。”
然而,他认为它们不是灵丹妙药。

PET 难以回收,经常被送往发展中国家进行加工
“使用这种酶可以将 PET 瓶回收新瓶,但不幸的是,PET 瓶非常结晶并且非常抗酶降解,因此该公司不得不引入额外的预处理,实际上他们在其中投入了大量额外的能量熔化材料并挤压它以减少结晶,”他说。
“在那之后,你可以用酶降解它——但在经济上,而且在碳足迹方面,我认为这没有多大意义。”
正如斯蒂芬先生承认的那样,虽然情况可能会有所改善,但酶促回收目前的范围非常有限。
“我们仅开发了两种聚酯的报废技术,年产量约为 7500 万吨,而全球塑料产量约为 3.5 亿吨,”他说。
“我们还有很多工作要做。”
源:BBC(Emma Woollacott)
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