[The Epoch Times, ngày 07 tháng 9 năm 2024] (Wu Ruichang, phóng viên Ban đặc biệt của Thời báo Đại Kỷ Nguyên tổng hợp và báo cáo) Vấn đề ô nhiễm nhựa toàn cầu ngày càng trở nên nghiêm trọng, trong đó nhựa thơm chiết xuất từ ​​dầu mỏ là chủ yếu , đã trở thành một vấn đề vì chúng khó phân hủy. Nỗi lo lớn. Các nhà khoa học Hàn Quốc đã biến đổi vi khuẩn để có thể sản xuất thành công polyester thơm có thể phân hủy, có thể sử dụng trong sản xuất nhựa và dự kiến ​​sẽ thay thế một số loại nhựa dầu mỏ.

E-SPORT

Hiệu suất xử lý tuyệt vời, độ bền và giá thành tương đối thấp của nhựa khiến nó trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày và trong ngành công nghiệp của con người. Phần lớn nguyên liệu thô của nhựa là ethylene và propylene được tinh chế (phân đoạn) từ dầu mỏ. các phương pháp xử lý hóa học khác được sử dụng để sản xuất các sản phẩm nhựa “thơm” tuần hoàn.

Tuy nhiên, quá trình sản xuất nhựa có thể gây hư hại và ô nhiễm môi trường, nhựa khó bị vi sinh vật phân hủy. Vì vậy, các nhà khoa học hy vọng có thể sử dụng vi sinh vật để sản xuất "polyhydroxyalkanoate thơm (PHA)", polypeptide (như tơ nhện), cellulose và các polyme khác để thay thế nhựa dầu mỏ, nhưng chúng vẫn chưa thể đáp ứng nhu cầu của thị trường nhựa hiện nay.

PHA là một loại polyme có khả năng phân hủy sinh học được tổng hợp ở nhiều loại vi sinh vật. Gần đây, các nhà nghiên cứu của Viện Khoa học và Công nghệ tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) đã sử dụng công nghệ kỹ thuật trao đổi chất của sinh học tổng hợp để biến Escherichia coli thành vi sinh vật sản xuất polyester thơm và sử dụng nó để chế tạo nhựa phân hủy sinh học thay thế sản phẩm nhựa dầu mỏ.

Đây là lần đầu tiên vi sinh vật có thể tạo ra polyme đơn phân với chuỗi bên thơm độc quyền. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell Press “Xu hướng công nghệ sinh học” vào ngày 21/8 và quá trình nghiên cứu được hỗ trợ bởi Quỹ nghiên cứu quốc gia Hàn Quốc, Bộ Khoa học và Bộ Công nghệ thông tin và Truyền thông Hàn Quốc.

Các nhà nghiên cứu đã thiết kế PHA synthase và cấy nó vào các chủng E. coli, cho phép vi khuẩn tổng hợp các polyester thơm khi chúng ăn glucose và axit shikimic. Sau đó, nhóm nghiên cứu sàng lọc vi khuẩn E. coli biến đổi, tiến hành nhiều sàng lọc để quan sát quá trình sản xuất của chúng và cuối cùng đã chọn ra chủng tối ưu.

Họ đã sử dụng vi khuẩn E. coli biến đổi này để đạt kỷ lục về năng suất sản xuất polyester thơm cao nhất từ ​​trước đến nay trong các thí nghiệm của mình.

Nhóm nghiên cứu cũng đã xác minh tiềm năng của công nghệ này đối với quá trình công nghiệp hóa và độ tinh khiết của polyme mà nó tạo ra.

Các nhà thử nghiệm cho biết rằng các sản phẩm hiện được sản xuất có thể được sử dụng trong các bộ phận ô tô, PBT (polyme kỹ thuật nhiệt dẻo) và các mặt hàng tiêu dùng liên quan khác trong tương lai. Mặc dù kết quả này cho thấy công nghệ này có khả năng sản xuất quy mô lớn nhưng để đạt được thương mại hóa, sản lượng của nó có thể cần phải tăng lên mức lý tưởng hơn.

Họ cũng tuyên bố rằng họ có kế hoạch phát triển các loại monome thơm và polyme khác trong tương lai để những chất này đồng thời có các tính chất vật lý và hóa học khác nhau, đồng thời áp dụng chúng vào công nghiệp và mở rộng quy mô sản xuất cho nhựa trong tương lai tái chế hoặc Đóng góp đáng kể vào sản xuất bền vững.

Sang Yup Lee, tác giả chính của nghiên cứu, đồng thời là kỹ sư hóa học và phân tử sinh học tại Viện Khoa học và Công nghệ Hàn Quốc, cho biết: "Tôi nghĩ nhựa sinh học sẽ là chìa khóa giúp giảm thiểu thành công cuộc khủng hoảng nhựa toàn cầu trong thời đại Vì vậy, chúng ta cần hợp tác quốc tế Thúc đẩy sản xuất gen sinh học để đảm bảo môi trường tốt hơn trong tương lai.”

E-SPORT

Li Shangye cho biết: "Enzyme này có thể tổng hợp polyme hiệu quả hơn bất kỳ enzyme nào có sẵn trong tự nhiên. Ngoài ra, nó không mạnh bằng polyetylen terephthalate (PET), chủ yếu là do trọng lượng phân tử thấp hơn, nhưng điều này khiến nó có tiềm năng đặc biệt thích hợp cho việc phân phối thuốc.”

Ông cũng cho biết: "Nếu chúng ta nỗ lực hơn nữa để tăng năng suất thì phương pháp này có thể được thương mại hóa trên quy mô lớn hơn. Chúng tôi hiện đang nỗ lực nâng cao hiệu quả của quy trình sản xuất và quy trình tái chế để có thể tiết kiệm thanh lọc các polyme do chúng tôi sản xuất.”◇

Biên tập viên: Lian Shuhua#