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“下一代工业生物技术”获突破 有助于解决白色污染问题

日前,清华大学陈国强教授的团队宣布,基于该团队研发的“下一代工业生物技术”平台,聚羟基脂肪酸酯(PHA)项目已完成5吨级产品中试,实现了无灭菌开放连续发酵低成本PHA量产能力。据了解,该项目利用玉米淀粉等为原料,通过微生物发酵过程,生产出可降解的生物塑料产品,生产成本是现有技术的50%,可替代石油基塑料解决白色污染问题。

工业生物技术主要是采用可持续发展的农产品如淀粉、脂肪酸、纤维素等为原料大量制造燃料、材料、化学品、药品等。目前用于生物制造的所有工业微生物都不能在海水中生长,淡水消耗量大,还存在着高耗能、设备投资昂贵和生产过程效率低等问题。而以极端微生物合成生物学为基础的工业生物制造,可以克复现有生物制造的缺点,促进我国生物制造产业的升级。

据了解,科研团队利用在新疆艾丁湖找到的一种耐盐耐碱细菌,实现了海水取代淡水,加上高盐高碱环境下还可生长的特性,不需要高压灭菌,进一步降低了生物制造的复杂性。陈国强介绍说,该项目在三个方面实现了技术突破:一是实现无灭菌开放式连续发酵的高效率生产,减少灭菌能耗及复杂操作,大大降低了人力成本;二是培养嗜盐微生物需要高浓度盐底物培养基,可使用高盐废水来替代淡水资源,大大节约了水资源;三是生物反应器使用塑料或陶瓷等材料,无需高温高压不锈钢材料,大大降低了生产成本。

据介绍,基于该技术生产出来的生物塑料,在土壤中2—3个月可自然降解,另一方面,PHA可以被包括水产在内的动物当作食物消耗,可用于应对海洋塑料污染。陈国强表示,PHA产品可以广泛应用于人造骨钉、药物载体、人造血管、软骨、瓣膜、薄膜、缝合线等医用植入材料高附加值领域,市场前景广阔。目前,PHA粒料已经被应用于可降解农膜、餐具、彩色3D打印丝、电纺纤维、购物袋等终端产品。

(来源:人民网)

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