2013-06-21
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植物中成功提取可降解聚合物
目前幾乎所有的塑料制品都來自于石油制品，且無法降解，會對環(huán)境造成巨大危害。據(jù)美國麻省理工學(xué)院《技術(shù)評論》雜志近日報道，來自美國馬薩諸塞州Metabolix公司的科學(xué)家開發(fā)出一種新方法，能夠直接從植物中獲取可降解高分子聚合物。研究人員稱這種用“塑料草”生產(chǎn)可降解聚合物的方法，不但節(jié)能環(huán)保，成本也還不到目前普通可降解高分子聚合物的一半，具有極大的市場潛力。
該公司的研究人員用基因工程技術(shù)對美國本土的一種草本植物——柳枝稷進(jìn)行了基因改造，從中可以直接提取到可生物降解的聚合物。
目前包括Metabolix公司在內(nèi)的不少企業(yè)都在銷售類似的聚合物材料，但大都通過細(xì)菌來合成，而非利用可以大規(guī)模種植的植物，因此成本較高。此次研究中所采用的柳枝稷是“能源草”的一種，具有耐干旱、耐鹽堿、耐貧瘠、適應(yīng)性強的特性，種植管理簡單，在干旱、半干旱地區(qū)和低洼易澇、鹽堿地區(qū)以及土壤貧瘠的山區(qū)、半山區(qū)均可種植。該公司估計，由于所需設(shè)備少，成本也更加低廉，這種聚合物的zui終售價可能不到目前普通聚合物的一半。鑒于目前終端零售業(yè)中對可降解塑料包裝制品有著廣泛的市場需求，如果該產(chǎn)品得以大規(guī)模推廣，其成本還將有望進(jìn)一步降低。
Metabolix公司科學(xué)官奧利弗·皮帕斯十分看好這項技術(shù)。他此前曾任職于麻省理工學(xué)院，與同事麻省理工學(xué)院生物學(xué)教授安東尼·辛斯基在該領(lǐng)域進(jìn)行了超過20年的研究，并發(fā)現(xiàn)了用細(xì)菌生產(chǎn)可降解高分子材料——聚羥基烷基酸酯（PHA）的方法。之后兩人成立了Metabolix公司，并用了10年時間優(yōu)化技術(shù)，提高產(chǎn)量，降低成本。
皮帕斯說，與細(xì)菌合成相比，生長過程漫長的植物合成法將更為復(fù)雜和耗時。目前，該公司的科學(xué)家正在使用基因工程技術(shù)對包括柳枝稷、亞麻和甘蔗在內(nèi)的植物進(jìn)行基因改造，以調(diào)節(jié)其生長過程。在柳枝稷的研究中，他們使其能夠生產(chǎn)并儲存一種被稱為聚-β-羥丁酸（PHB）的PHA物質(zhì)。PHB具有較好的生物相容性，可制成易降解且無毒的醫(yī)用塑料器皿和外科用手術(shù)針和縫線。研究人員還開發(fā)出通過化學(xué)過程提取PHB和將PHB轉(zhuǎn)化為丁烯酸的方法。
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