Nature子刊：自带细菌孢子的塑料，在废弃后“吃掉”塑料，减少污染

Nature子刊：自带细菌孢子的塑料，在废弃后“吃掉”塑料，减少污染

加州大学圣地亚哥分校的研究人员在Nature子刊《自然通讯》（Nature Communications）发表了一项重要研究。他们开发出一种新型可降解塑料，通过在聚氨酯塑料中嵌入能降解塑料的细菌孢子，实现塑料在废弃后的快速降解。这种创新材料有望为解决全球塑料污染问题提供新的思路。

研究背景与意义

塑料污染是全球面临的重大环境问题之一。传统的热塑性聚氨酯塑料难以降解，容易造成环境污染。加州大学圣地亚哥分校的研究团队开发了一种新型生物复合热塑性聚氨酯塑料，这种塑料在使用寿命结束后能够快速降解，为解决塑料污染问题提供了新的可能性。

研究方法

研究团队选择枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）作为降解塑料的细菌。为了使这种细菌能够在塑料加工的高温环境中存活，研究团队对其进行了基因工程改造。改造后的枯草芽孢杆菌能够在135°C的高温下几乎完全存活。

实验结果

研究团队将改造后的枯草芽孢杆菌孢子嵌入聚氨酯塑料中。在模拟环境中废弃后，当这种塑料暴露在堆肥的特定营养物中时，可以启动塑料的快速生物降解过程。实验结果显示，在5个月内，这种塑料的降解率可以达到90%以上。此外，与没有孢子的热塑性聚氨酯相比，这种新型塑料的韧性提高了约37%。

左侧为聚氨酯塑料，右侧为枯草芽孢杆菌孢子

嵌入枯草芽孢杆菌孢子的聚氨酯塑料在接触土壤5个月后降解了90%

应用前景

研究团队表示，这种含有细菌孢子的聚氨酯塑料有望取代传统的不可回收热塑性聚氨酯，成为一种具有环保潜力、机械韧性强且可快速降解的新型材料。这一创新技术不仅能够有效缓解全球塑料污染问题，还能够为塑料产业的可持续发展提供新的方向。

这项研究展示了通过生物技术手段解决环境问题的潜力，为未来开发更多环保材料提供了新的思路。