新突破：大肠杆菌生产可降解塑料

【色母粒产业网】3月18日消息，施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然—化学生物学》于北京时间3月18日凌晨在线发表了一篇微生物学领域的重磅论文。该论文揭示，借助微生物合成的聚合物，大肠杆菌或许能够成为生产可生物降解(即具备可再生特性)塑料的新途径。

论文作者强调，此项研究所构建的工程改造细菌系统，有望利用可再生资源，生产出热性能和机械性能均达到理想状态的塑料。据色母粒产业网了解，在全球塑料生产的大背景下，2022年塑料产量高达约4亿吨，其中绝大多数依赖于石油基化工工艺。而微生物生产聚合物的机制，则为生产可生物降解的替代品提供了更为可持续的解决方案。生物体自然合成聚合物的现象早已为人所知，如DNA、RNA、纤维素和蛋白质等，但科学家直至近期才开始将目光投向利用微生物合成可用于塑料生产的聚合物。

在本项研究中，论文通讯作者、韩国科学技术院的Sang Yup Lee及其团队携手合作，成功开发出一种新工艺。该工艺能够利用大肠杆菌内产生的一系列酶来生产聚酯酰胺(PEA)，具体过程是将六种氨基酸与一种或多种羟基酸相结合，从而制造出聚合物塑料。经过进一步的测试与优化，他们更是以葡萄糖作为关键成分，在大肠杆菌内实现了这种聚合物的生产。

此外，论文作者还深入探究了不同氨基酸的数量和结构对PEA产量和性能的影响。作为概念验证，他们在一个大型生物反应器中成功生产出了约每升55克的PEA，这一成果充分证实了PEA产量的可扩展性。同时，他们还对该PEA的物理、热学和机械性能进行了全面测试，发现其性能与高密度聚乙烯不相上下，而后者正是目前使用最为广泛的塑料之一。这一发现无疑为PEA作为一种可再生替代品提供了有力支撑。

论文作者总结指出，他们研究发现的这种工艺相较于当前的化学方法具有显著优势，不仅能够轻松获得各种PEA，还能实现用作塑料的聚合物的可持续生产。