環保型”活塑膠”蘊含著讓自身快速降解的孢子
當某些細菌遇到困難時，它們會形成孢子，能夠抵抗最惡劣的環境。現在，科學家利用這一事實生產出了能生物降解的”活塑膠”–但只能在特定條件下降解。孢子是某些類型細菌的一種休眠形式，通常在養分供應不足時出現。
研究人員透過對孢子進行工程改造，使其產生伯克霍爾德氏菌脂肪酶，從而開發出”活塑膠”(圖片由SIAT 提供）
它們有一層堅硬的外膜保護，可以在高溫、高壓、乾燥和腐蝕性化學物質中生存。這使它們成為所有生命形式中抵抗力最強的一種。它們能夠在數年甚至數百年的時間裡保持不活動狀態，只有在適當的環境暗示下才會重新活躍起來。
更棒的是，有些細菌還能分解塑膠垃圾，防止其在環境中持續存在。現在，中國科學院的科學家們提取了這種細菌的孢子，並將其嵌入固體塑膠中。
在戴卓君教授的領導下，研究人員創造了一種經過基因工程改造的枯草芽孢桿菌，它能分泌一種被稱為脂肪酶BC的塑膠降解酶。在受到重金屬離子的壓力後，這些微生物會形成孢子。然後將這些孢子與PCL（聚己內酯）塑膠珠子混合，然後將混合物熔化並擠出，形成固體塑膠碎片。
測試表明，這種”活塑膠”在日常使用中的表現與普通PCL 相似。然而，當在塑膠表面施加某種酶時，它會侵蝕材料表面，並使包裹在其中的孢子復活。復活後的細菌又開始分泌脂肪酶BC，在六到七天內將塑膠完全降解。
將塑膠製成堆肥後，孢子還能重新萌發。放在土壤中的材料樣本在25 到30 天內就會徹底降解。
值得注意的是，隨著時間的推移，即使是普通PCL 也會發生生物降解，只不過需要更長的時間。事實上，科學家們能夠將孢子融入聚乙烯等不可生物降解的塑膠中，然後透過研磨塑膠將孢子恢復到分泌脂肪酶-BC 的狀態。
要確定這些活體塑膠在多大程度上會被酵素降解，還需要進一步的研究。儘管如此，加州大學聖地牙哥分校的研究團隊已經製造出了孢子載體熱塑性聚氨酯（TPU），這種材料與傳統的熱塑性聚氨酯不同，在丟棄到垃圾掩埋場後就會降解。
有關這項研究的論文最近發表在《自然-化學生物學》雜誌上。