塑膠添加細菌孢子 研究：「活塑膠」五個月內自我毀滅

(首图来源：Unsplash)

【文‧黄嬿】

最近研究发现，回收箱中的塑胶大部分都没有被回收再利用，而是飘流世界各地，成为别的国家或是海洋的垃圾。包括聚氨酯 (PU) 这种制造手机壳到运动鞋的各种产品，也很少被回收。人类已经很难摆脱塑胶，最近科学家想出一个类似科幻小说的解决方案，在塑胶制造过程中加入细菌孢子，可以生产出自我毁灭的塑胶。

愈来愈多研究发现，在数百万、数万亿的微生物中，有些微生物可以吃掉塑胶，加州大学圣地牙哥分校科学家想知道，如果将微生物与塑胶结合在一起，会发生什么事。研究团队选择广泛用做食品添加剂和益生菌的枯草芽孢杆菌，经过基因改造后，让这种菌种能够承受制造塑胶所需的极高温度。

科学家将枯草芽孢杆菌孢子和热塑性 PU 颗粒放入塑胶挤出机中，产生条状塑胶，为了评估材料的生物降解性，他们将这些塑胶放置在微生物活性和无菌堆肥环境中，堆肥装置的温度保持在摄氏 37.78 度左右，相对湿度在 44~55% 之间。结果发现，在塑胶的使用寿命期间，孢子保持休眠状态，但当接触到堆肥中的营养物质时，孢子就会恢复活力并开始消化产品。由于堆肥中的水和其他营养物质引发塑胶条内孢子的萌发，五个月内降解率达 90%。

关键是制造成本有多高

但现实世界中，大多数塑胶垃圾最后可能不会进入富含微生物的堆肥设施，但科学家表示，即使没有额外的微生物存在，这种「活塑胶」也会分解，所以无论塑胶垃圾在生命结束时被丢弃在哪里，一旦孢子被唤醒，它们就能够降解。

孢子可能还有一个额外的优点，就是可以提高塑胶的韧性，类似钢筋增强混凝土的方式。接下来研究人员仍需要研究材料降解后留下的物质，但他们认为任何残留的细菌孢子都可能是无害的。此外，TPU 只是进入环境的商用塑胶种类之一，接下来他们要针对其他塑胶材料进行研究。

研究人员表示，这种塑胶目前正在实验室研究，但在制造商的帮助下，几年内可能会出现在现实世界中。不过，虽然自我分解的塑胶是未来塑胶解决方案的重大功臣，关键仍然是制造成本有多高，影响这种塑胶和其他可生物降解塑胶的普及度。

对此研究人员表示，生产塑胶的公司现在就可以开始批量生产这种「活塑胶」，只需将微生物孢子添加到现有成分中即可，成本增加大约 10%，但他们认为这对于帮助解决污染和气候变迁是值得的。不过一些科学家认为，无论人类发展出什么能够解决塑胶污染问题的新技术，最好的办法仍然是从一开始就减少塑胶的使用量。该研究已刊登在《自然通讯》期刊。

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