微生物作為地球上最古老、最豐富的生命形式之一,正悄然掀起一場綠色革命。它們中的大多數(shù),攜帶著一種獨特的“脂肪”——聚羥基脂肪酸酯(PHA),這種物質不僅以其對地球環(huán)境的友好性著稱,更展現(xiàn)出從日常用品到高科技領域廣泛應用的巨大潛力。
近日,由清華大學教授陳國強團隊成果轉化的微構工場聚羥基脂肪酸酯(PHA)產(chǎn)品,獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的正式認證。這不僅打開了進入美國食品可接觸用品市場乃至全球市場的大門,也為解決白色污染問題提供了新的替代方案,可替代現(xiàn)有如飲品杯、塑料食品包裝、吸管、餐具、紙塑等傳統(tǒng)塑料產(chǎn)品。
陳國強團隊的科研之路,始于對中國艾丁湖特殊環(huán)境中嗜鹽菌的深入探索。在這片高鹽、高堿的極端環(huán)境中,科研團隊發(fā)現(xiàn)了一群能夠合成并高效積累PHA的微生物。這些嗜鹽菌不僅能夠在惡劣條件下生存繁衍,還因其獨特的耐受性,在特定環(huán)境中免受其他微生物的侵擾,為PHA的工業(yè)化生產(chǎn)提供了得天獨厚的條件。
在過去二十年的不懈努力下,陳國強領銜的清華大學科研團隊,成功開發(fā)了一系列基于嗜鹽菌的分子生物學操作工具。這些工具如同精密的手術刀,精準地改造了嗜鹽菌的代謝途徑和形態(tài),極大地提升了PHA的積累能力。如今,嗜鹽菌已成為PHA工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的杰出平臺,為綠色材料的規(guī)?;a(chǎn)奠定了堅實基礎。
“我們研發(fā)的PHA材料,采用嗜鹽菌作為底盤細菌,生產(chǎn)過程綠色低碳。”陳國強教授介紹道,“更重要的是,PHA作為一種天然可降解材料,能夠在短時間內被自然環(huán)境中的微生物完全消耗,降解效率是傳統(tǒng)塑料的100倍,也不會在人體內產(chǎn)生‘微塑料’危害”。
生物材料行業(yè)是以生物資源為原料,通過生物技術和工程技術制備的一種新型材料產(chǎn)業(yè)。生物材料的特點是資源可再生、環(huán)保性能好、降解性強,可以應用于醫(yī)療器械、食品包裝、紡織品、建筑材料等多個領域。生物材料可以減少對化石能源的依賴,同時也有望解決傳統(tǒng)塑料垃圾帶來的環(huán)境問題。
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