絕大多數生物降解型塑膠雖然能在土壤中生物降解，但在海洋中的降解速度卻較慢，流入海洋後便無法充分發揮其生物降解性。羣馬大學研究生院理工學府的粕谷健一教授等人的研究團隊與日本海洋研究開發機構超先銳研究開發部門、株式會社Marine Works Japan合作，成功開發出了一種可以使海洋生物降解性較低的化學合成脂肪族聚酯在海洋中快速生物降解的新技術。該成果已發表在期刊《Polymer Degradation and Stability》上。
供圖：羣馬大學
目前市面上銷售的大多數的生物降解型塑膠由脂肪族聚酯構成，在環境中會被微生物產生的角質酶（水解酶）水解。然而，海洋中微生物的數量與其他環境相比極爲稀少，致使這些酶引發的水解難以發生，因此生物降解速度緩慢。
研究團隊使用微生物誘引劑將能生物降解塑膠的微生物聚集在塑膠周圍，提高了降解速度，從而成功實施了海洋環境中的完全生物降解。具體做法是研究人員在生物降解塑膠中添加了16-羥基十六烷酸（16HHD）和聚己內酯（PCL）作爲生物引誘劑。
研究結果顯示，這兩種物質使生物降解塑膠在海洋中的崩陷速度分別提高了18.4倍和7.8倍。此外，塑膠的生物降解性分別達到了90.4%和83.2%。
16S rRNA基因擴增子測序分析的結果表明，這些化合物可以改變環境中的微生物群集的組成，促進塑膠的生物降解。而且，該技術在操作時，未觀察到降解程序中產生的中間體，證明塑膠被完全轉化成了無機物。
本研究是首次透過聚集降解微生物來提高海洋生物降解性的研究實例。其研究成果有助於生物降解型塑膠海洋生物降解性的穩定表達。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Polymer Degradation and Stability
論文：Enhancing marine biodegradability of poly(butylene succinate) by blending with 16-hydroxyhexadecanoic acid and poly(ε-caprolactone)
URL：doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2024.110912
