新细菌用污泥废水制造可降解塑料

德克萨斯农工大学(Texas A&M University)的研究人员找到一种细菌，利用下水道污泥和废水生产可降解塑料，不仅大幅降低生物塑料的生产成本，而且有效利用污泥废料。

美国全年产生700万吨废水污泥，足够填满2,500个奥林匹克竞赛使用的标准游泳池。部分污泥用于农业肥料，很大一部分还得当作垃圾填埋。这份近期发表在美国化学学会(ACS)的《欧米伽》(OMEGA)杂志上的研究，将有效利用这些废物。研究人员看好一种从水生木本植物红树林(mangrove)上提取的一种细菌，可以吃掉污泥和废水，产生可降解生物聚合物——聚羟基丁酸酯(polyhydroxybutyrate)，是良好的塑料替代品。红树林主要生长在热带和亚热带的海岸，是一种能生长在盐水中的树种。生物塑料成本较高，研究人员称这种细菌可以降低生物塑料的生产成本，让生物塑料更有竞争力。

“培养微菌的介质材料成本大约占到生物塑料成本的25%～45%左右，如果我们能找到更便宜、稳定的材料来源，生产成本就会显着降低。”主要研究者城市和环境工程学教授褚康惠(Kung-Hui Chu，译音)说，“我们找到的方法利用城市污水处理产生的污泥，而且，使用的这种微菌无需经过严格的杀菌过程，这又进一步降低了成本。”现在，很多种微菌都可以生产聚羟基丁酸酯。产生这种降解塑料是这些微菌在缺乏营养的环境中一种应激反应。常用的培养物是生物柴油的副产品——粗甘油。粗甘油富含碳，但是没有氮，是适合生产生物塑料的介质。但是，粗甘油含脂肪酸、盐分和甲醇这些杂质，影响到微菌的繁殖。废水污泥也是类似粗甘油的物质，但是以前没有人研究过利用污泥培养微菌的效果。“很多种微菌可以产生聚羟基丁酸酯，但是只有少数几种可以在高盐分的环境生存，我们研究了这少数的几种是否能在粗甘油和废水的环境内繁殖。”褚康惠说。这份研究找到了反硝化杆菌ZD1，发现它们在具有盐分和脂肪酸的环境下，仍然有效地产生聚羟基丁酸酯。褚康惠说，利用ZD1耐受高盐分环境的优势，省去了其它菌种所需的高成本的消毒过程。“ZD1天然喜欢含盐的环境，这意味着如果我们需要，只需调整化学组成比例增加一些盐分，这样的环境就能杀死很多其它菌种。所以我们找到的方法不仅可以低成本、可持续的生产降解塑料，还能把废料有效地再利用。”