新材料:改造細(xì)菌吃進(jìn)塑料吐出“蜘蛛絲”
美國(guó)倫斯勒理工學(xué)院和阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家攜手,對(duì)銅綠假單胞菌進(jìn)行改造,使其能將塑料垃圾轉(zhuǎn)化為可生物降解的“蜘蛛絲”。得到的絲蛋白與蜘蛛織網(wǎng)用的絲相似,有望應(yīng)用于紡織、醫(yī)學(xué)以及化妝品行業(yè)。這是科學(xué)家首次利用細(xì)菌將聚乙烯塑料轉(zhuǎn)化為高價(jià)值蛋白質(zhì)產(chǎn)品。相關(guān)論文發(fā)表于最近的《微生物細(xì)胞工廠》雜志。
銅綠假單胞菌可自然地將聚乙烯作為食物來源。在最新研究中,研究人員對(duì)這種細(xì)菌進(jìn)行了改造,使其能將聚乙烯轉(zhuǎn)化為絲蛋白,且其制造絲蛋白的效率和產(chǎn)量能與傳統(tǒng)用于制造絲蛋白的細(xì)菌菌株相媲美。

研究團(tuán)隊(duì)表示,為讓細(xì)菌發(fā)酵聚乙烯,首先要對(duì)塑料進(jìn)行“簡(jiǎn)化”。就像人類進(jìn)食前將食物切成小塊并咀嚼一樣,細(xì)菌也很難直接“吃掉”聚乙烯長(zhǎng)分子鏈或聚合物。鑒于此,研究團(tuán)隊(duì)在壓力下加熱塑料,使其解聚,得到了一種柔軟、蠟質(zhì)的物質(zhì);然后在燒瓶底部涂上一層塑料蠟,作為細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)來源;改造后的細(xì)菌就能吃進(jìn)這種塑料,吐出“蜘蛛絲”。
研究人員指出,蜘蛛絲是大自然的凱夫拉纖維,強(qiáng)度幾乎和鋼一樣,但密度是鋼的6倍,所以它非常輕。作為一種生物塑料,它具有柔韌、無毒、可生物降解等特性,是避免持續(xù)塑料污染的絕佳材料。

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