塑料垃圾也稱為“白色污染”，是當今世界重大的“公害”，已成為威脅生態(tài)環(huán)境的一個重要因素。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，天津大學化工學院本科生團隊研發(fā)出“基于混菌體系的高效塑料生物降解系統(tǒng)”，通過喂細菌“吃”塑料，實現(xiàn)塑料垃圾的就地分解。
該研究成果近日獲得由美國麻省理工學院主辦的2016國際遺傳工程機器設計競賽(iGEM)金獎。
混菌系統(tǒng)是一種人工設計的細菌組織方式，就像細菌的“小社會”，讓不同菌種各司其職。系統(tǒng)中的一部分細菌把塑料中的大分子降解成小分子，另一部分細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，但人不能直接和細菌‘溝通’，沒有辦法告訴細菌什么時候應該表現(xiàn)出人工設計的功能，而且不同菌種生存能力有天壤之別，往往優(yōu)勢菌種會搶奪其他菌種營養(yǎng)物質(zhì)，把其他菌種全部清除，造成‘一家獨大’。”項目成員表示。
通過上百組混菌實驗不斷摸索細菌培養(yǎng)條件，同學們最終成功研發(fā)出了一個可以讓各個不同菌種“和平共處”的混菌系統(tǒng)。他們在混菌系統(tǒng)中巧妙地設計了一種代謝路徑，降低了菌與菌之間爭奪營養(yǎng)物質(zhì)的競爭，實現(xiàn)了混菌系統(tǒng)的穩(wěn)定。“這個混菌系統(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，它們就會高效地分解原來千百年都不會發(fā)生明顯變化的聚酯塑料，有望實現(xiàn)塑料垃圾的就地分解。”項目成員表示。
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