在一項新研究中，德克薩斯農工大學的研究人員發現了一種有效的方法，可（kě）以利用剩餘汙泥製（zhì）造可生物降解的塑料。
研究人員（yuán）報（bào）告說，在紅樹林中發現的（de）細菌Zobellella denitrificans ZD1可以消耗汙泥和（hé）廢水來生產聚羥基丁酸酯，聚（jù）羥基丁酸酯是一種可以代替石油基（jī）塑料的生物聚合（hé）物（wù）。
研究人員說，除減輕（qīng）垃（lā）圾填埋（mái）場和環境的負擔（dān）外，Zobellella denitrificans ZD1還提供了一種降低生物塑料生產上遊（yóu）成（chéng）本的方法，這是使其價格比普通塑料更具競（jìng）爭力的一步。
“原料的價格，培育生物聚合（hé）物生產菌占製造生物塑料（liào）的總生產成本的25-45％。當然，如果我（wǒ）們能夠利（lì）用更便宜（yí）且易於獲得的替代資源（yuán），則可（kě）以大大降低成本。”紮克裏土木與環境（jìng）工程係教授Kung-Hui（Bella）Chu說。“我們已經證明了（le）使用市政（zhèng）廢水活化汙泥以及農業和水產養殖工業廢水製造可降解塑料的潛在方法。此外，細菌菌株不需要複雜的滅菌過程來防止來自（zì）其他（tā）微生物的汙染，從（cóng）而進一步降（jiàng）低了生物（wù）塑（sù）料的運行和生產成本。”
聚（jù）羥基丁酸酯是一種新興（xìng）的生物塑料，當幾種細菌在環境中遇到營養失（shī）衡時，就（jiù）會產生（shēng）這種物質。這種聚合物可作為細菌的補充能量（liàng）儲備，就像動物體內的脂肪沉（chén）積一樣（yàng）。大量的碳源以及氮（dàn），磷或氧的消耗會導致細菌不穩定地消耗其碳源，並產生多羥基丁酸酯作為脅迫響應。
可以迫（pò）使細菌製造多羥基丁酸酯的一種這樣的培養基是粗甘油，它（tā）是生物柴（chái）油生產（chǎn）的副產品（pǐn）。粗甘油富含碳，並且沒有氮，使（shǐ）其成為製備生物塑料的合（hé）適原料。但是，粗甘油含有雜質，例如（rú）脂肪酸，鹽和甲醇，它們會阻止細（xì）菌生長。與粗甘油一樣（yàng），廢水中的（de）汙泥也具有（yǒu）許多相同的脂肪酸和鹽。Chu說，這（zhè）些脂（zhī）肪酸對細菌生長的（de）影響以及（jí）因（yīn）此對多羥基丁酸（suān）酯生產的影響尚未得到研究。
“產生多羥基丁酸酯的細菌種類繁多，但（dàn）隻有（yǒu）少數能在高鹽（yán）環境中生存，而（ér）從純甘油生產多羥基丁酸（suān）酯的菌株中則更少。，” Chu說。“我們研究了這些（xiē）耐鹽菌株是否也可以在粗甘油（yóu）和廢（fèi）水中生長（zhǎng）。”
對於他們的研究，Chu和她的團隊選擇（zé）了Zobellella denitrificans ZD1，其自然棲息地是紅樹林的鹹水（shuǐ）。然（rán）後他們測試了這種（zhǒng）細菌的生長以及在純甘油（yóu）中產生多羥基丁酸酯的能力。研究人員（yuán）還用已知的多羥基丁酸酯生產者的其（qí）他（tā）細菌（jun1）菌株（zhū）重複了相同的（de）實驗。他們發現反（fǎn）硝化杆菌（jun1）DZ1能夠在純甘油（yóu）中壯成長，並產生與其水量成正比的最（zuì）大量的多羥基丁酸酯，而無水。
接下來，研究小組測試了反硝化細菌ZD1的生長及其在含鹽和脂肪酸的甘油中生產多羥基丁酸酯的能力。他們發現，即使在這些條件下，即使在（zài）平衡的營養條件下，它也能有效地生產聚羥基丁酸酯。當他（tā）們在高強度合（hé）成廢水和廢（fèi）水活化汙泥的樣品中重複（fù）實驗時，他們發現細菌仍然能夠製造聚羥基丁酸（suān）酯，盡管（guǎn）數（shù）量要少於粗甘油中的（de）數量（liàng）。
Chu指出，通過（guò）利（lì）用反硝化杆菌ZD1在鹽環境中的耐（nài）受性（xìng），可以避免在與其他（tā）細菌（jun1）菌株協（xié）同工作時通常需要的昂貴滅菌過程。“Zobellella denitrificans ZD1對鹽度的天然偏愛是極好的，因為我們可以根據需要通過添加普通鹽來調整廢（fèi）物的化學成分。這種環境對其（qí）他菌株來說是有毒的。” “因此，我們提（tí）供了一（yī）種低成本，可持續的方法來（lái）製造（zào）生物塑（sù）料，並提（tí）供了另（lìng）一種（zhǒng）方法來重新利用成（chéng）本高昂的生物廢物。”
資料來源：中塑在線、德克薩斯農工大學
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