生产高品质绿色塑料的微生物塑料工厂

工程细菌可以产生塑料改性剂，使可再生塑料更易于加工、更耐断裂并且即使在海水中也具有高度生物降解性。神户大学的开发项目为工业规模、可调节的材料生产提供了一个平台，这种材料在塑料行业绿色化方面具有巨大的潜力。

塑料是我们文明的标志。它是一类高度可成型(因此得名)、多功能且耐用的材料，其中大多数在自然界中也具有持久性，因此是重要的污染源。此外，许多塑料是由不可再生资源原油生产的。

世界各地的工程师和研究人员都在寻找替代品，但尚未找到一种既能表现出与传统塑料相同的优点，又能避免其问题的替代品。最有前途的替代品之一是聚乳酸，它可以从植物中生产，但它很脆并且不能很好地降解。

为了克服这些困难，神户大学生物工程师与田口精一以及生物可降解聚合物制造公司KanekaCorporation合作，决定将聚乳酸与另一种名为LAHB的生物塑料混合，后者具有一系列理想的性能。

最重要的是，它是可生物降解的，并且与聚乳酸混合良好。然而，为了生产LAHB，他们需要通过添加新基因和删除干扰基因来系统地操纵生物体的基因组，从而设计出一种能够自然产生前体的细菌菌株。

研究人员现在在《ACS可持续化学与工程》杂志上报告说，他们能够创建一个细菌塑料工厂，仅使用葡萄糖作为原料即可生产大量LAHB链。此外，他们还表明，通过修改基因组，他们可以控制LAHB链的长度，从而控制所得塑料的特性。因此，他们能够生产出比传统方法长十倍的LAHB链，他们称之为“超高分子量LAHB”。

最重要的是，通过将这种前所未有的长度的LAHB添加到聚乳酸中，研究人员能够创造出一种具有他们想要的所有特性的材料。由此产生的高度透明的塑料比纯聚乳酸具有更好的可塑性和抗冲击性，并且在海水中一周内即可生物降解。

田口评论这一成果时表示：“通过将聚乳酸与LAHB共混，可以一举克服聚乳酸的多重问题，经过如此改性的材料有望成为一种环境可持续的生物塑料，满足物理和化学的相互冲突的需求。”坚固性和生物可降解性。”

然而，研究人员的梦想更大。他们在这项工作中使用的细菌菌株原则上可以使用CO2作为原料。因此，应该可以直接从温室气体中合成有用的塑料。

田口解释说：“通过多个项目的协同作用，我们的目标是实现一种有效连接微生物生产和材料开发的生物制造技术。”