塑膠添加細菌孢子 研究：「活塑膠」五個月內自我毀滅

(首圖來源：Unsplash)

【文‧黃嬿】

最近研究發現，回收箱中的塑膠大部分都沒有被回收再利用，而是飄流世界各地，成爲別的國家或是海洋的垃圾。包括聚氨酯 (PU) 這種製造手機殼到運動鞋的各種產品，也很少被回收。人類已經很難擺脫塑膠，最近科學家想出一個類似科幻小說的解決方案，在塑膠製造過程中加入細菌孢子，可以生產出自我毀滅的塑膠。

愈來愈多研究發現，在數百萬、數萬億的微生物中，有些微生物可以吃掉塑膠，加州大學聖地牙哥分校科學家想知道，如果將微生物與塑膠結合在一起，會發生什麼事。研究團隊選擇廣泛用做食品添加劑和益生菌的枯草芽孢桿菌，經過基因改造後，讓這種菌種能夠承受制造塑膠所需的極高溫度。

科學家將枯草芽孢桿菌孢子和熱塑性 PU 顆粒放入塑膠擠出機中，產生條狀塑膠，爲了評估材料的生物降解性，他們將這些塑膠放置在微生物活性和無菌堆肥環境中，堆肥裝置的溫度保持在攝氏 37.78 度左右，相對溼度在 44~55% 之間。結果發現，在塑膠的使用壽命期間，孢子保持休眠狀態，但當接觸到堆肥中的營養物質時，孢子就會恢復活力並開始消化產品。由於堆肥中的水和其他營養物質引發塑膠條內孢子的萌發，五個月內降解率達 90%。

關鍵是製造成本有多高

但現實世界中，大多數塑膠垃圾最後可能不會進入富含微生物的堆肥設施，但科學家表示，即使沒有額外的微生物存在，這種「活塑膠」也會分解，所以無論塑膠垃圾在生命結束時被丟棄在哪裡，一旦孢子被喚醒，它們就能夠降解。

孢子可能還有一個額外的優點，就是可以提高塑膠的韌性，類似鋼筋增強混凝土的方式。接下來研究人員仍需要研究材料降解後留下的物質，但他們認爲任何殘留的細菌孢子都可能是無害的。此外，TPU 只是進入環境的商用塑膠種類之一，接下來他們要針對其他塑膠材料進行研究。

研究人員表示，這種塑膠目前正在實驗室研究，但在製造商的幫助下，幾年內可能會出現在現實世界中。不過，雖然自我分解的塑膠是未來塑膠解決方案的重大功臣，關鍵仍然是製造成本有多高，影響這種塑膠和其他可生物降解塑膠的普及度。

對此研究人員表示，生產塑膠的公司現在就可以開始批量生產這種「活塑膠」，只需將微生物孢子添加到現有成分中即可，成本增加大約 10%，但他們認爲這對於幫助解決污染和氣候變遷是值得的。不過一些科學家認爲，無論人類發展出什麼能夠解決塑膠污染問題的新技術，最好的辦法仍然是從一開始就減少塑膠的使用量。該研究已刊登在《自然通訊》期刊。

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