基于生物降解的藻类触发器背后的新的“Bioloop”科学

商业质量生物降解触发器。

可生物降解的鞋符合帮助消除塑料废物所需的产品的商业标准。

作为世界上最受欢迎的鞋子，触发器占令人不安的塑料废物百分比，最终在垃圾填埋场和海洋上。加州大学圣地亚哥的科学家已经花了多年的努力来解决这个问题，现在他们已经进一步走进了这一使命。

与他们的化学粘贴，研究人员团队配制了由藻类油制成的聚氨酯泡沫，以满足鞋垫鞋和触发器的脚踏板的商业规格。他们的研究结果在Bioresource技术报告中公布，并描述了这些可持续，消费者准备和可生物降解材料的成功发展。

该研究是UC San Diego和Startup公司Algenesion材料 - 一种材料科学和技术公司之间的合作。该项目由迈克尔布克特教授实验室（物理科学司）和斯蒂芬梅菲尔德（生物科学司）以及玛丽莎·蒂斯曼从斯坦斯·塔斯曼的实验室联合领导。这是一系列最近的最近研究出版物，根据Burkart统称，为塑料问题提供完整的解决方案 - 至少适用于聚氨酯。

12周超过PU多维数据集的生物降解。通过a）通过a）的变化通过a）的降解，b）立方体质量和c）在50％压缩力偏转（CFD）下的最大力。误差栏表示三份测量的样本标准偏差。对于堆肥和土壤质量损失，P <0.01和堆肥和土壤CFD，P <0.01（已发布纸中的表2）。

“论文表明，我们拥有在自然环境中生物降解的商业品质泡沫，”Mayfield说。“经过数百种制剂，我们终于实现了一个符合商业规范的制作。这些泡沫是52％的生物接口 - 最终我们将获得100％。“

除了制定商业质量泡沫的合适配方外，研究人员还与基因共享，不仅使鞋子造成鞋子，而且还脱脂。梅菲尔德指出，科学家们已经表明，商业产品如聚酯，生物塑料（PLA）和化石燃料塑料（PET）可以生物降解，但仅在实验室测试或工业堆肥的背景下。

“我们从划痕中重新开发了与生物的单体的聚氨酯，以满足鞋子的高材料规格，同时保持化学合适的，理论上，鞋子将能够生物降解，”梅斯菲尔德解释说。

将定制的泡沫浸入测试中，沉浸在传统的堆肥和土壤中，团队发现这些材料在短短16周后降解。在分解期间，为了考虑任何毒性，由UC San Diego的Skip Pomeroy领导的科学家团队测量了可生物降解材料的每种分子。他们还确定了降解泡沫的生物。

“我们从生物体中取出酶，降解泡沫并表明我们可以使用它们来解聚这些聚氨酯产物，然后鉴定在该过程中发生的中间步骤，”Mayfield说。“然后我们表明我们可以将解解产物分离并使用那些合成新的聚氨酯单体，完成”Bioloop“。

这种全面的商业产品可回收性是科学家正在进行的使命，解决我们与塑料面临的当前生产和废物管理问题的下一步 - 如果没有解决，这将导致垃圾填埋场或自然环境中的130亿公吨塑料2050。据Pomeroy称，在60年前的塑料的发展中，这种环境不友好的实践开始了大约60年前。

“如果你可以转回时钟并重新设想你如何制作石油聚合物行业，那么今天我们在多年前做的同样的事情吗？这个星球上的每一个海洋都有一堆塑料漂浮，这表明我们不应该这样做，“Pomeroy指出。

虽然商业上的生产轨道，但经济上这样做是一个规模的问题，即科学家与制造业合作伙伴一起锻炼。

“人们正在塑料海洋污染，并开始要求解决可能涉及到环境灾害的产品，”斯基因尼总统汤姆乔科说。“我们碰巧在合适的时间到了正确的地方。”

从模具中拉出触发器的脚床。

该团队的努力也表现在UC San Diego的可再生材料中心。Burkart，Mayfield，Pomeroy及其联合创始人Brian Palenik（Scrips Outhocion）和Larissa Podust（Skaggs Prodics和Pharmace Sciety），该中心专注于三个主要目标：从中制造可再生和可持续单体的发展藻类和其他生物来源;将其配方分为Perse应用的聚合物，为生产单体和交联组件的合成生物学平台的创建;和可再生聚合物生物降解的发展和理解。

“材料的生活应与产品的使用寿命成比例，”Mayfield说。“我们不需要坐在500年的物料上，以便您只使用一两年或两年的产品。”

参考：Natasha R. Gunawan，Marissa Tessman，Ariel C.Schreiman，Ryan Simkovsky，Anton A. Samoylov，Nitin K.Neelakantan，Troy A. Bemis，Troy A. Bemis，Michael D. Bemis，Michael D. Bemis，Michael D. Burkart ，Robert S. Pomeroy和Stephen P. Mayfield，2020年7月18日，Bioresource Technology Reports.doi：
10.1016 / J.Biteb.202010.100513

除了Gunawan，Burkart，Pomeroy和Mayfield，Bioresource Technology Reporial Reports文件的共鸣包括Tessman，Ariel Schreiman（生物科学分部），Ryan Simkovsky（生物科学分部），安东桑萨摩洛夫（化学和生物化学系） ，Nitin Neelakantan（algenesies Material Inc.）和Troy Bemis（化学和生物化学系）。

该研究得到了能源生物能源技术办公室（DE-SC0019986）和国家科学基金会（1926937）的赠款支持。

Burkart，Mayfield和Pomeroy都是基因内的所有联合创始人，都有公平。此外，Burkart和Pomeroy是科学顾问，Mayfield是代理首席执行官和董事会。