塑料垃圾也稱為“白色污染”，是當(dāng)今世界重大的“公害”，已成為威脅生態(tài)環(huán)境的一個(gè)重要因素。喝完丟棄的礦泉水瓶、海洋里的塑料垃圾……這些都是大自然中難以被降解的頑固垃圾，威脅著地球的環(huán)境，傳統(tǒng)塑料垃圾的處理方法能耗高、污染大。近日，天津大學(xué)化工學(xué)院本科生團(tuán)隊(duì)研發(fā)出“基于混菌體系的高效塑料生物降解系統(tǒng)”，通過喂細(xì)菌“吃”塑料，實(shí)現(xiàn)塑料垃圾的就地分解。
塑料垃圾降解獲技術(shù)新突破
該研究成果近日獲得由美國(guó)麻省理工學(xué)院主辦的2016國(guó)際遺傳工程機(jī)器設(shè)計(jì)競(jìng)賽(iGEM)金獎(jiǎng)。
混菌系統(tǒng)是一種人工設(shè)計(jì)的細(xì)菌組織方式，就像細(xì)菌的“小社會(huì)”，讓不同菌種各司其職。系統(tǒng)中的一部分細(xì)菌把塑料中的大分子降解成小分子，另一部分細(xì)菌再把小分子或吸收掉或轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌幸嫖镔|(zhì)。
“說起來容易，但人不能直接和細(xì)菌‘溝通’，沒有辦法告訴細(xì)菌什么時(shí)候應(yīng)該表現(xiàn)出人工設(shè)計(jì)的功能，而且不同菌種生存能力有天壤之別，往往優(yōu)勢(shì)菌種會(huì)搶奪其他菌種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，把其他菌種全部清除，造成‘一家獨(dú)大’。”項(xiàng)目成員表示。
通過上百組混菌實(shí)驗(yàn)不斷摸索細(xì)菌培養(yǎng)條件，同學(xué)們最終成功研發(fā)出了一個(gè)可以讓各個(gè)不同菌種“和平共處”的混菌系統(tǒng)。他們?cè)诨炀到y(tǒng)中巧妙地設(shè)計(jì)了一種代謝路徑，降低了菌與菌之間爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)了混菌系統(tǒng)的穩(wěn)定。“這個(gè)混菌系統(tǒng)可以完全降解生活常見塑料，只需要把該混菌體系釋放到自然界，它們就會(huì)高效地分解原來千百年都不會(huì)發(fā)生明顯變化的聚酯塑料，有望實(shí)現(xiàn)塑料垃圾的就地分解。”項(xiàng)目成員表示。
