中新網(wǎng)北京3月18日電 (記者 孫自法)施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然—化學(xué)生物學(xué)》北京時間3月18日凌晨在線發(fā)表一篇微生物學(xué)論文稱，利用微生物合成的聚合物，大腸桿菌或能用于生產(chǎn)可生物降解(即可再生)的塑料。

　　論文作者指出，這項研究描述的工程改造細(xì)菌系統(tǒng)，或能使用可再生資源生產(chǎn)出有理想熱性能和機(jī)械性能的塑料。

　　該論文介紹，據(jù)估算，全球塑料生產(chǎn)在2022年制造了約4億噸的塑料，其中大部分使用石油基化工工藝。與此同時，微生物生產(chǎn)聚合物的機(jī)制有望以更可持續(xù)的方式生產(chǎn)出可生物降解的替代品。已知生物體能自然合成聚合物，如DNA、RNA、纖維素和蛋白質(zhì)。不過，科學(xué)家直到最近才開始聚焦用微生物合成能用于生產(chǎn)塑料的聚合物。

　　在本項研究中，論文通訊作者、韓國科學(xué)技術(shù)院Sang Yup Lee和同事合作，開發(fā)出一種能用大腸桿菌內(nèi)產(chǎn)生的一系列酶生產(chǎn)聚酯酰胺(PEA)的工藝，這種工藝需要將六種氨基酸與一種或多種羥基酸結(jié)合，來制造聚合物塑料。經(jīng)過進(jìn)一步測試優(yōu)化該工藝后，他們利用葡萄糖作為一種關(guān)鍵成分，在大腸桿菌內(nèi)生產(chǎn)這種聚合物。

　　論文作者還研究了不同氨基酸的數(shù)量和結(jié)構(gòu)如何影響PEA的產(chǎn)量和性能。作為概念驗證，他們在一個大型生物反應(yīng)器中生產(chǎn)了約每升55克的PEA，證實了PEA產(chǎn)量很容易擴(kuò)大規(guī)模。他們還測試了該PEA的物理、熱學(xué)和機(jī)械性能，發(fā)現(xiàn)其與高密度聚乙烯的性能不相上下，而高密度聚乙烯是使用最廣泛的塑料之一，提示PEA或是一種可再生替代品。

　　論文作者總結(jié)認(rèn)為，他們研究發(fā)現(xiàn)的這種工藝，比當(dāng)前的化學(xué)方法有更多優(yōu)勢，如能輕松獲得各種PEA，以及實現(xiàn)可以用作塑料的聚合物的可持續(xù)生產(chǎn)。(完)