神戶大學等開發強韌性和生物降解性並存的次世代型聚乳酸—作爲環境循環型生物塑料材料備受期待

一般來說，塑膠的耐用性、強韌性與其對環境友善的生物降解性是難以兼顧的。由植物生物質為原料而被期待能取代石油化學塑膠的聚乳酸，在實際應用中也存在硬度脆性高故難以拉伸成型、在海水中難以降解等問題。不過，神戶大學於2024年4月10日宣布，與產業技術綜合研究所、KANEKA共同開發了能同時兼備強韌性和生物降解性的次世代聚乳酸。

研究團隊透過重組基因的大腸桿菌，成功合成出乳酸（LA）和3-羥基丁酸（HB）的共聚物LAHB。此共聚物可以作為聚乳酸的改質劑，大大地改善聚乳酸的強韌性、成形難度和低生物降解性等缺點。此外，在與KANEKA的合作下，成功透過以氫為能源的細菌優化生物代謝途徑，確立了世界上第一個使用合成生物學方法大規模生產 LAHB共聚物的技術。通過新設計的代謝途徑和高密度培養技術，LAHB共聚物的生產性獲得大幅提升，且藉由氫細菌製造出的LAHB共聚物，其分子量是傳統製程產物10倍以上，超過100萬的分子量也使其符合塑膠加工成形所需的強韌性。

過往聚乳酸製塑膠在常溫的土壤環境和海洋環境中幾乎不會被生物降解，但此次新開發的LAHB共聚物不僅強韌性佳，也能在常溫的海水中迅速地被微生物分解掉，克服了聚乳酸塑膠的多項難題，兼顧生產使用與環保雙方面的需求。

 

資料來源：engineer fabcross新聞（2024-04-11）

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