美國科學家從植物中提取可降解聚合物獲得成功
目前幾乎所有的塑料制品都來自于石油制品,且無法降解,會對環境造成巨大危害。據美國麻省理工學院《技術評論》雜志網站近日報道,來自美國馬薩諸塞州Metabolix公司的科學家開發出一種新方法,能夠直接從植物中獲取可降解高分子聚合物。研究人員稱這種用“塑料草”生產可降解聚合物的方法,不但節能環保,成本也還不到目前普通可降解高分子聚合物的一半,具有極大的市場潛力。
該公司的研究人員用基因工程技術對美國本土的一種草本植物柳枝稷進行了基因改造,從中可以直接提取到可生物降解的聚合物。
目前包括Metabolix公司在內的不少企業都在銷售類似的聚合物材料,但大都通過細菌來合成,而非利用可以大規模種植的植物,因此成本較高。此次研究中所采用的柳枝稷是“能源草”的一種,具有耐干旱、耐鹽堿、耐貧瘠、適應性強的特性,種植管理簡單,在干旱、半干旱地區和低洼易澇、鹽堿地區以及土壤貧瘠的山區、半山區均可種植。該公司估計,由于所需設備少,成本也更加低廉,這種聚合物的最終售價可能不到目前普通聚合物的一半。鑒于目前終端零售業中對可降解塑料包裝制品有著廣泛的市場需求,如果該產品得以大規模推廣,其成本還將有望進一步降低。
Metabolix公司首席科學官奧利弗·皮帕斯十分看好這項技術。他此前曾任職于麻省理工學院,與同事麻省理工學院生物學教授安東尼·辛斯基在該領域進行了超過20年的研究,并發現了用細菌生產可降解高分子材料聚羥基烷基酸酯(PHA)的方法。之后兩人成立了Metabolix公司,并用了10年時間優化技術,提高產量,降低成本。
皮帕斯說,與細菌合成相比,生長過程漫長的植物合成法將更為復雜和耗時。目前,該公司的科學家正在使用基因工程技術對包括柳枝稷、亞麻和甘蔗在內的植物進行基因改造,以調節其生長過程。在柳枝稷的研究中,他們使其能夠生產并儲存一種被稱為聚-β-羥丁酸(PHB)的PHA物質。PHB具有較好的生物相容性,可制成易降解且無毒的醫用塑料器皿和外科用手術針和縫線。研究人員還開發出通過化學過程提取PHB和將PHB轉化為丁烯酸的方法。
皮帕斯說,由于在種植和收獲時仍然需要化肥以及用燃料驅動機器,該生產過程仍然會產生一些碳排放,但與其他生產合成方法相比,這種方法排放極少,環境上更為友好。
編輯:zhufei
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