生物塑料产业专利分析

生物塑料是在微生物作用下生成的塑料, 或者是以淀粉等天然物质为基础生成的塑料.生物塑料不依赖石油等化石资源,而是以生物质为原料,具有良好的生物相容性、生物可降解性、其降解产物无毒副作用以及能减少温室气体排放等优点,是具有重要意义的新材料.     

加强技术创新引领生物产业

随着人类基因组计划的提前完成,干细胞技术和克隆技术发展日新月异,生物技术及其产业化进程产生了质的飞跃,生物技术应用几乎遍及人类经济生活的每个领域,生物经济初露端倪。当前,生物技术及其产业发展呈现出四大态势：     

发展生物可降解塑料的途径和前景

塑料作为高分子聚合物的第三代材料应用于工业、农业,医药、国防以及人们日常生活等方面发挥重要作用,塑料制品处处司见,但这类人造的化学塑料制品不论以何种形式存在,一旦废弃于环境,则难以为生物降解。这种性能有其利也有其弊,作为一种“塑料垃圾”就必然给环境造成一大危害,如一些旅游地区及海洋等水域都可见到这些塑料废弃物。为此,从     

生物可降解塑料——人类消除白色污染的希望

随着塑料工业的发展,各行各业对塑料制品的需求越来越大,从而使塑料的消耗逐年增加,近年来废弃塑料对环境造成的污染也日趋严重:包括对野生动植物的影响;对城市、森林景观的破坏;可利用土地的减少等。人们逐渐认识到,过去对工业及日常使用的塑料制品所要求的持久性、耐降解性,如今却成了消除“白色污染”的难题。     

防致癌聚氯乙烯与发展生物塑料

废弃烃类聚合物或其衍生物如旧塑料内所含的聚氯乙稀比较容易分解,在加工制作工程中会转化为氯化氢(遇水转化为盐酸)。如果用这类废旧塑料制成容器,当其加入温水、开水之后,其容器内所含的各种化学元素产生反应,会转化为各种对人体有害的物质。据有关资料显示,每公斤聚氯乙稀中     

用植物油开发生物塑料

人类的生活离不开塑料,但传统上用以提炼塑料的化石原料非常有限。因此,利用可再生资源制造聚酯是未来塑料生产的发展方向。例如,从糖、纤维素和植物油中提炼出用以制造塑料化学单体的生物塑料技术就是其中的希望之星。     

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。     

日本电气公司的目标用腰果壳成分量产生物塑料

日本电气公司（NEC）利用腰果（cashewnut）壳成分和纤维素开发出了叫“腰果酚纤维素”的新型生物塑料。其目标是2013年底确立批量生产技术,2014年开始将这种生物塑料用在自身的产品上。该公司在其环境保护中期计划中还制订了这样的目标,     

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。     

石油基塑料的微生物降解

石油基塑料种类繁多、数量巨大、应用广泛,常见的有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氨酯(PUR)等。这些合成塑料因其高分子量、高疏水性及高化学键能的特点难以被微生物降解,从而在环境中长期存在和累积,"白色污染"已经成为一个全球性问题。因此安全经济的微生物降解合成塑料是人类面临的一个选择和难题。文中从微生物资源及相关酶学研究方面综述了聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯这6种石油基塑料的生物降解的研究现状。目前关于上述6种石油基塑料的微生物降解研究依然大多停留在微生物资源的寻找中,已发现的具备相关能力的菌株种类较少,并且微生物降解效率均非常缓慢;对于其降解机理及关键基因和酶的研究比较少。文中为进一步开展塑料生物降解研究,寻找高效的塑料降解菌株资源以及进一步在遗传、分子和生化水平研究塑料生物降解机理研究,从而最终实现合成塑料的彻底降解和高值化利用提供了借鉴。     

Biological degradation of plastics: a comprehensive review

Lack of degradability and the closing of landfill sites as well as growing water and land pollution problems have led to concern about plastics. With the excessive use of plastics and increasing pressure being placed on capacities available for plastic waste disposal, the need for biodegradable plastics and biodegradation of plastic wastes has assumed increasing importance in the last few years. Awareness of the waste problem and its impact on the environment has awakened new interest in the area of degradable polymers. The interest in environmental issues is growing and there are increasing demands to develop material which do not burden the environment significantly. Biodegradation is necessary for water-soluble or water-immiscible polymers because they eventually enter streams which can neither be recycled nor incinerated. It is important to consider the microbial degradation of natural and synthetic polymers in order to understand what is necessary for biodegradation and the mechanisms involved. This requires understanding of the interactions between materials and microorganisms and the biochemical changes involved. Widespread studies on the biodegradation of plastics have been carried out in order to overcome the environmental problems associated with synthetic plastic waste. This paper reviews the current research on the biodegradation of biodegradable and also the conventional synthetic plastics and also use of various techniques for the analysis of degradation in vitro.     

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。     

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。     

定制酶分子机器/细胞工厂，引领生物制造产业未来

工业酶制剂研发与应用已经渗透到各大工业领域,但中国作为用酶大国、产酶小国面临重大挑战,鉴于以化学催化为核心的基础物质加工业面临资源、能源和环境三大危机,酶工程与生物催化已被列入许多国家的科技与产业发展战略,应用高效、清洁的生物催化技术是实现化学工业可持续发展以及发酵工业产业升级的重要途径之一。文中以2017年第十一届中国酶工程学术研讨会杜邦-杰能科中国酶工程杰出贡献奖获得者特邀报告为基础整理编写而成,从自主酶库构建、酶分子机器/细胞工厂创制及产业化应用等角度概述当前酶工程与生物催化发展现状及前景。     

生物可降解塑料单体二元羧酸的生物合成研究进展北大核心CSCD

塑料是最重要的聚合物材料之一,需求量巨大,但存在处理困难、污染大等缺点。环境友好型的生物可降解塑料有望成为目前塑料的替代品,以满足社会各界对于塑料制品日益增长的需求。二元羧酸是生物可降解塑料中重要的单体之一,可降解性强,应用广泛,并且可以通过全生物法合成。因此,本文重点选取了几种比较有代表性的二元羧酸,总结它们的生物合成途径以及其代谢改造手段,以期为中长链等复杂二元羧酸的生物法合成提供借鉴。     

生物可降解塑料在不同环境条件下的降解研究进展北大核心CSCD

当前社会塑料制品的使用需求持续增加,塑料垃圾处理压力不断增大,减缓塑料污染成为当务之急,生物可降解塑料因可在一定生物活性环境下较快降解而备受关注,具有广阔的应用前景。生物可降解塑料降解条件复杂,影响因素众多,对不同生物可降解塑料降解规律,降解微生物和功能酶的透彻掌握,是实现其全面利用和高效资源化处理处置的基础和前提。文章系统梳理了常见生物可降解塑料的种类、性能、优缺点和主要用途,全面综述了生物可降解塑料的降解机理、降解微生物和功能酶,以及生物可降解塑料在不同环境条件下的降解周期和程度,以期为生物可降解塑料的微生物降解研究提供借鉴,为生物可降解塑料废弃物的高效处理处置和彻底降解提供科学参考。     

聚乳酸塑料合成、生物降解及其废弃物处置的研究进展

随着国内外禁塑令和限塑令的升级,以聚乳酸(polylactic acid, PLA)为代表的生物基塑料成为传统石油基塑料市场的主要替代品,备受产业界的青睐。然而,公众对生物基塑料的认识仍存在诸多误解。事实上,生物基塑料的降解需要在特定条件下才能实现,泄入到自然环境中同样难以降解,会对人体、生物多样性和生态系统功能造成危害,这与传统石油基塑料相似。近年来,随着我国PLA产能和市场规模不断的提高,亟需进一步加强对PLA等生物基塑料降解性能的认识,挖掘PLA生物降解资源,关注和研究生物基塑料回收处理模式。基于上述背景,本文首先介绍了PLA塑料的性质及合成方式,以及PLA塑料的产业化与市场规模;其次,对目前聚乳酸塑料微生物与酶法降解的研究进展进行了综述,并对其生物降解机制进行了探讨;最后,提出了微生物原位处理和酶法闭环回收两种聚乳酸塑料废弃物生物处置方法,并对PLA生物基塑料的发展前景和趋势进行了展望。