生物降解塑料的研究开发与发展趋势

生物降解塑料的研究开发与发展趋势刘仲敏，曹友声（河南省科学院生物研究所４５０００３）编者按据农业部推广总站对我国２５省市关于农田地膜残留量的调查，截至１９ｇｂ年我国已推广使用地膜达２亿亩。地膜一般可使农作物增产１５％～５０％。但地膜回收率低，如北京仅...     

利用糖蜜发酵生产生物降解塑料PHB的研究

由Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓｌａｔｕｓ经单菌落分离,从中筛选到一株高效利用糖蜜产聚羟基丁酸（ＰＨＢ）的优良菌株１０１８。在６Ｌ台式发酵罐（Ｎ.Ｂ.Ｓ）中,进行了该菌利用甜菜糖蜜和甘蔗糖蜜积累ＰＨＢ的分批补料培养的研究。结果表明,培养５４ｈ左右发酵液中细胞干重达７０～８５ｇ／Ｌ,ＰＨＢ含量占细胞干重的６０％～７０％,生产强度１．０ｇＰＨＢ／Ｌ／ｈ以上;发酵液经非有机溶剂提取制得ＰＨＢ产品,纯度９５％,提取收率８０％以上。     

生物技术生产生物可降解塑料PHB的研究进展

本文综述了ＰＨＢ的合成和降解途径及其关键酶的基因克隆,比较了细菌发酵法及遗传吃力菌生产ＰＨＢ的优缺点并讨论了发酵法生产及ＰＨＡｓ的前景。随着近年来植物基因工程的发展,用植物大规模生产生物可降解塑料已成为可能,但然后存在许多障碍,本文进一步探讨了转基因植物生产ＰＨＢ的限制因素和克服方法。     

生物降解塑料的研究现状和发展趋势

塑料具有强度高、价格低、质量轻、耐腐强等优良特性,是优良的包装材料。但是,随着塑料被大量、广泛的使用,其降解困难的特性也对环境产生极大的负担,利用生物技术进行塑料降解具有成本低、效率高、收益好的特点,本文针对塑料通过生物技术进行降解的研究现状进行分析,并指出了目前存在的问题,同时又对其发展趋势进行了深入剖析,旨在为生物技术在塑料降解领域内的广泛应用奠定坚实的理论基础。     

聚3-羟基丁酸酯（PHB）生物降解过程的研究

利用DS9701菌株对聚3-羟基丁酸酯(PHB)膜进行降解,对降解到不同程度的PHB膜采用扫描电子显微镜观察其表面形态结构的变化,并对其降解产物进行分析测定.结果表明,PHB的生物降解首先发生在PHB表面的非晶部分,随后结晶部分开始降解,并且降解首先发生在球晶的中心部分.DS9701菌株所产生的PHB解聚酶主要降解PHB的第二个酯键,降解产物为二聚体.     

应用转基因植物生产生物降解塑料

随着石油化学工业塑料工业的发展 ,塑料用途的不断扩大 ,消费量日益增长 ,塑料废弃物所造成的“白色污染”已成为全球性公害。要从根本上解决这个问题 ,就必须针对塑料不能在环境中自然分解这一本质 ,研制和应用可降解塑料 ,特别是生物降解塑料。利用微生物发酵生产生物降解塑料已有成功的实践[1] 。但这种塑料的价格远高于现使用的不可降解塑料 ,实际应用受到限制。近年来 ,随着重组ＤＮＡ技术的迅猛发展 ,研究开发转基因植物生产生物降解塑料勃然兴起 ,并已取得了可喜的进展[2 ,3 ] 。本文就生物降解塑料种类及细菌合成途径和转基因培育生…     

聚焦生物降解塑料

<正>传统聚烯烃塑料在自然界中很难降解,塑料垃圾(也称"白色污染")遍布全球,给自然界的污染问题带来巨大困扰。生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。     

德利用工程植物生产可生物降解的塑料

Agrieell Reporter 2003年40卷3期19页报道：已知利用编码β-酮硫解酶（pha A）、乙酰乙酰辅酶A还原酶（phaB）和3-羟基丁酸聚酯（PHB）合酶（pha C）的三种基因细菌（Ralstonia eutropha）的顺序性作用,可使其合成理化特性类似于人工合成聚合物的PHB。由于这种PHB可以生物降解,故认为其可用作工业上生产塑料的原材料。     

聚氨酯塑料生物降解的研究现状

目前,聚氨酯(PUR)塑料占据全球塑料市场的6%左右,然而,由于处置不合理,大量聚氨酯塑料被丢弃到环境当中,造成了严重的资源浪费和环境污染等问题。废弃塑料的资源再利用已成为各个国家关注的重要问题。废弃塑料处理主要包括掩埋、焚烧以及机械回收、物理化学和生物利用等。与传统物理和化学法的降级利用相比,生物法因其绿色安全和潜在的高值化利用而成为研究者关注的热点。然而,塑料高分子特殊的分子结构使得目前塑料生物处理依然存在诸多问题,难以实现规模化应用。本文综述了PUR的化学结构和PUR降解性微生物的筛选方法,并总结了PUR降解微生物和降解酶的研究现状以及评价其降解效果的方法,为推进PUR生物降解研究提供了一定参考。     

聚乙烯塑料生物降解研究进展

聚乙烯(polyethylene,PE)塑料是全球通用合成树脂中产量最丰富的品种，也是最难降解的塑料之一，其在环境中大量积累已造成严重的生态污染。传统的垃圾填埋、堆肥和焚烧处理技术难以满足生态环境的保护要求，生物降解是解决塑料污染问题的一种生态友好、成本低廉、前景可期的方法。本文对PE塑料的化学结构、降解微生物的种类、降解酶和代谢途径等方面进行了综述，结合国内外PE塑料生物降解的前沿和热点问题，建议重点开展高效降解菌株筛选、人工合成菌群构建、降解酶的挖掘与改造等方面的研究，为PE塑料生物降解研究提供路径选择和理论借鉴。     

塑料生物降解检测方法的研究进展

塑料处理不当造成的污染问题已成为全球性难题。目前的解决办法除回收利用与使用可生物降解塑料替代之外,最主要途径仍是寻求高效的塑料降解方法。其中,采用微生物或酶处理塑料的方法因其具有条件温和、不产生次生环境污染的优势而受到越来越多的关注。塑料生物降解技术的核心是高效解聚微生物/酶,然而当前的分析检测方法无法满足塑料生物降解资源的高效筛选,因此开发准确、快速的塑料降解过程分析方法,对于生物降解资源筛选和降解效能评价具有重要意义。本文介绍了近年来在塑料生物降解领域的常用分析检测技术,包括高效液相色谱、红外光谱、凝胶渗透色谱以及透明圈测定等,重点讨论了荧光分析策略在快速表征塑料生物降解过程中的应用,为进一步规范塑料生物降解过程的表征与分析研究,以及开发更高效的塑料生物降解资源筛选方法提供借鉴。     

生物降解聚烯烃类塑料研究进展

聚烯烃类塑料是一类以C–C键为骨架的高分子材料,被广泛应用于日常生活的各个领域。由于具有稳定的化学性质并且难以被环境中的微生物快速降解,聚烯烃塑料废弃物在全球范围内持续积累,造成了严重的环境污染及生态危机。近年来,利用生物方法降解聚烯烃类塑料引起了研究人员的广泛关注。自然界丰富的微生物资源为生物降解聚烯烃类塑料废弃物提供了可能,已经有一些对聚烯烃塑料具有降解能力的微生物被陆续报道。本文总结了聚烯烃类塑料生物降解资源及生物降解机制的研究进展,提出了目前聚烯烃类塑料生物降解过程存在的问题,并对未来的研究方向进行了展望。     

基于二氧化碳共聚物的全生物降解塑料

二氧化碳(CO2) 是主要的温室气体,同时也是一种取之不尽、用之不竭的廉价碳氧资源.以二氧化碳为原料合成可生物降解的脂肪族聚碳酸酯是二氧化碳固定和利用领域的重要课题,其中最受关注的是由二氧化碳和环氧丙烷共聚制备聚丙撑碳酸酯(PPC) .由于其具备良好的生物降解性能,成本相对较低,且大量利用了二氧化碳(聚合物中CO2 的重量超过40%),而受到高度重视.     

从球衣细菌中分离提取PHB的研究

球衣细菌发酵56h,PHB含量可占菌体干重的26％,而且营养要求简单,具有潜在的应用价值。本文在球衣细菌的纯培养,生理生化特性、最适生长条件和PHB的提取方面做了初步的研究。     

可降解塑料的微生物降解研究进展

塑料材料的广泛使用给环境带了巨大的污染和处理压力,使用可降解塑料替代传统塑料是解决这一问题的重要途径。可降解塑料的生物降解是由相应的微生物和降解酶来完成的。综述了目前常见的生物降解塑料的微生物降解研究和进展情况,明确了微生物在可降解塑料生物降解中的重要性。     

降解石油基塑料的微生物及微生物菌群

伴随着环境污染的日益严重,处理"白色污染"成为人们面临的一个棘手难题,而各种合成塑料因为应用广泛且很难降解成为其"主要元凶"。利用自然界存在的或者是进化产生的微生物可降解合成塑料是一种环境友好型的策略。以国家自然科学基金国际(地区)合作和交流(中欧组织间合作研究NSFC-EU)项目"合成塑料降解转化微生物菌群"为基础,总结近年来筛选到的能够降解合成塑料,如聚乙烯(Polyethylene,PE)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚苯乙烯(Polystyrene,PS)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)、聚氨酯(Polyurethane,PUR)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate,PET)的纯细菌、纯真菌及微生物菌群的研究状况,分析了各种微生物在石油基塑料降解中的作用,讨论了微生物及其降解酶对合成塑料降解研究的优缺点。     

生物技术生产生物可降解塑料PHB的前景

生物技术生产生物可降解塑料ＰＨＢ的前景谢安勇,宋艳茹（中国科学院植物研究所,北京１０００４４）ＰＲＯＳＰＥＣＴＯＦＰＲＯＣＵＣＩＮＧＰＨＢ,ＡＢＩＯＤＥＧＲＡＤＡＢＬＥＰＬＡＳＴＩＣＢＹＵＳＩＮＧＢＩＯＴＢＣＨＮＯＬＯＧＹ￥ＸｉｅＡｎ－ｙｏｎｇ;Ｓｏ...     

塑料的生物降解与转化专刊序言

合成塑料已广泛应用于国民经济各领域,是国民经济的支柱产业。然而,不规范生产、使用塑料制品以及处置塑料废弃物等问题,造成塑料在环境中长期累积,导致了严重的环境污染和碳资源浪费。生物降解是实现废塑料污染治理与资源化的新途径,已成为国内外废弃塑料处置研究的热点。近年来,在塑料降解微生物/酶资源的分离、筛选、鉴定以及对其进行工程化改造等方面取得了重要突破,为环境中微塑料的治理、废塑料的闭环循环再生提供了新的思路和方案。另一方面,利用微生物(纯菌或菌群)将塑料降解产生的单体进一步转化为生物可降解塑料及其他具有高附加值的化合物,对于解决废塑料的生态环境污染、推动塑料循环经济发展以及减少塑料在生命周期中的碳排放等方面具有重要意义。《生物工程学报》特组织出版“塑料的生物降解与转化”专刊,邀请了国内外塑料生物降解与转化领域的相关专家学者介绍了塑料生物降解资源的发掘、塑料解聚酶的设计与改造、塑料降解物的生物高值转化等领域最新进展和研究成果,收录了包括评论、综述、研究论文等类型的相关文章16篇,为塑料生物降解与转化的进一步研究提供借鉴和指导。     

染料的生物降解研究

生物降解法是染料污染治理的重要方法。针对目前使用量较大的偶氮染料、二苯基甲烷染料和蒽醌染料这3大类染料,重点介绍了厌氧和好氧条件下的偶氮还原及其机理、三苯基甲烷染料降解菌和蒽醌染料降解菌的研究进展。