全球塑料污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，其中又以石油提煉出的芳香族塑料為主，因難分解而成為一大隱憂(yōu)。而韓國(guó)的科學(xué)家對(duì)細(xì)菌進(jìn)行改造，讓它們成功產(chǎn)生出可分解的芳香族聚酯，并用于塑料制造業(yè)上，有望代替部分石油塑料。

　　塑料優(yōu)異的加工性能、耐用性和相對(duì)較低的成本，使它成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)不可或缺的一部分，而其原料大多都是從石油中提煉（分餾）出來(lái)的乙烯、丙烯等烷類(lèi)物質(zhì)，再通過(guò)加熱和其它化學(xué)加工方式，制成環(huán)狀“芳香族”塑料產(chǎn)物。

　　不過(guò)，塑料的制造過(guò)程會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞和污染，且塑料還難以被微生物分解。因此，科學(xué)家希望通過(guò)微生物生產(chǎn)“芳香族聚羥基脂肪酸酯（PHA）”、多肽（例如蜘蛛絲）、纖維素等聚合物，使其成為石油塑料的替代品，但其仍然無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)代塑料市場(chǎng)的需求。

　　PHA是一種在各種微生物中合成且可生物降解的聚合物。日前，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院（KAIST）的研究人員利用合成生物學(xué)的代謝工程技術(shù)，將大腸桿菌變身為生產(chǎn)芳香族聚酯的微生物，并利用其制作成可分解塑料，用來(lái)代替石油塑料類(lèi)產(chǎn)品。

　　這是微生物第一次可以生產(chǎn)完全具有芳香族側(cè)鏈的單體聚合物。該項(xiàng)研究結(jié)果于8月21日發(fā)布到Cell Press期刊《生物技術(shù)趨勢(shì)》上，且研究過(guò)程得到韓國(guó)的國(guó)家研究基金會(huì)、韓國(guó)科學(xué)部和資訊通信技術(shù)部的支持。

　　研究人員設(shè)計(jì)出一款PHA合成酶，植入到大腸桿菌菌株中，讓細(xì)菌吃下葡萄糖、莽草酸時(shí)可以合成出芳香族聚酯。隨后研究團(tuán)隊(duì)篩選那些經(jīng)過(guò)改造的大腸桿菌，進(jìn)行多次篩選觀察它們生產(chǎn)的情況，最后選出最優(yōu)的菌種。

　　他們利用這種改造后的大腸桿菌，在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)下迄今為止芳香族聚酯的生產(chǎn)最高產(chǎn)量紀(jì)錄。

　　研究團(tuán)隊(duì)還驗(yàn)證了該技術(shù)在工業(yè)化上的潛力，以及其生產(chǎn)出的聚合物的純度。

　　實(shí)驗(yàn)人員表示，目前生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，未來(lái)可以用于汽車(chē)零部件、PBT（熱塑性的工程聚合物）等相關(guān)的消費(fèi)商品上。雖然這項(xiàng)結(jié)果表明該技術(shù)已經(jīng)具有規(guī)模化生產(chǎn)的可能性，但若要做到商業(yè)化，其產(chǎn)量可能還要提高到更理想的程度。

　　他們還表示，未來(lái)計(jì)劃開(kāi)發(fā)其它類(lèi)型的芳香族單體和聚合物，讓這些東西同時(shí)具有不同的化學(xué)和物理特性，并應(yīng)用到工業(yè)上和擴(kuò)大其生產(chǎn)規(guī)模，為未來(lái)的塑料再生或永續(xù)生產(chǎn)做出重大貢獻(xiàn)。

　　研究主要作者、韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院化學(xué)和生物分子工程師李尚業(yè)表示，“我認(rèn)為生物制造出的塑料，未來(lái)是成功緩解全球塑料危機(jī)的關(guān)鍵。因此，我們需要進(jìn)行國(guó)際合作促進(jìn)生物基因制造，以確保未來(lái)能創(chuàng)造更好的環(huán)境。”

　　李尚業(yè)說(shuō)，“這種酶可以比自然界中任何可用的酶更有效地合成聚合物。另外，它的強(qiáng)度不如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET），其主要原因是分子量較低，但這使它可能特別適合用于藥物輸送上?！?/p>

　　他還表示，“如果我們付出更多努力來(lái)提高產(chǎn)量，那么這種方法可以能夠更大規(guī)模地商業(yè)化。目前我們正在努力提高生產(chǎn)過(guò)程和回收過(guò)程的效率，以便能夠經(jīng)濟(jì)地純化我們生產(chǎn)的聚合物?！?/p>