我国科学家利用合成生物学技术开发了新一代可降解塑料聚乳酸的“负碳”生产技术

发布日期:2022-06-02 11:07    来源:安徽省科技厅    阅读:次   字体:[] [] []

塑料污染是21世纪面临最紧迫的环境污染问题之一。目前,人们通常使用焚烧和掩埋等方式处理塑料废弃物,但上述方法可能带来进一步的环境污染问题。因此,从源头上生产可降解塑料代替传统塑料,被认为是解决塑料污染问题的终极方案。聚乳酸(Polylactic Acid, PLA)是目前最理想的代替传统塑料的候选可降解聚合物。

近日,上海交通大学研究团队在《Green Chemistry》杂志上,在线发表了题为“Direct carbon capture for production of high-performance biodegradable plastics by cyanobacterial cell factory”的研究论文。该团队使用合成生物学技术开发了新一代可降解塑料PLA的“负碳”生产技术,即在光驱动蓝细菌平台上使用代谢工程和高密度培养的组合策略,在国际上首次以二氧化碳为原料,一步实现了PLA的生物合成。该研究一方面解决了碳流重定向问题,在二氧化碳进入细胞后,使碳最终流向PLA;另一方面攻克了蓝细菌本身生长密度和速度的局限,将蓝细菌的细胞密度提升了10倍,其产生的PLA浓度高达108.0 mg/L。

综上,该研究开创了以非粮原料为基础的新一代PLA工业生产的技术思路,不仅可解决塑料污染、生物制造的非粮原料替代问题,还在合成PLA的过程中直接捕获二氧化碳,助力“碳中和”“碳达峰”,具备经济、社会、环境等多重效益。