随后的数年,众多相关研究在血液、母乳、胎盘、粪便,甚至人类生殖系统中检测到微塑料和纳米塑料(MnP)的存在

  近日,英国伯明翰大学发布在 Cell 子刊上的一篇综述显示,微塑料污染会增加癌症、糖尿病、心血管疾病和慢性肺病等非传染性疾病(NCD)的风险。

  但另一方面,塑料,也就是高分子聚合物,已经是人们日常生活中几乎不可替代的存在。

  同时由于回收率低、体积损失等问题,单纯的回收塑料无法成为解决塑料问题的终结答案,人类需要实现材料的可持续转型 —— 例如生物基塑料。

  然而据统计,全球每年生产2.7亿吨塑料,而生物塑料年产量仅200万吨,产能远达不到需求。

  这背后,就潜藏着合成生物学等新质生产力的巨大市场需求,取代传统的不可降解塑料,成为了很多合成生物+新材料企业眼下的目标。

  聚乳酸(PLA)是一种可生物降解的热塑性聚酯,一般由玉米、木薯等植物通过微生物发酵获得原始材料,再进一步加工制得。

  出色的性能和较低的价格使得PLA成为全球范围内产业化最成熟、产量最大、应用最广泛的生物基塑料,目前全球产能接近60万吨,是生物制造的一个优秀案例。

  美国Natureworks和荷兰TCP合计拥有全球73%的PLA产能,中国正在奋起直追,主要参与者有丰原生物、海正生物等,在建产能已达到252万吨。

  然而PLA也并非完美无缺,目前主流的合成方法以淀粉为原料,需要消耗粮食,非粮合成也是产业界的一个热门议题。

  PHA(聚羟基脂肪酸酯)是广泛存在于微生物细胞中的天然聚合物,由该物质制造的高分子材料,在有氧、无氧条件下均可完全降解成对人体无害的成分。

  该产物是非常典型的合成生物学产品,因为不同的微生物产生具有各种分子结构、单体比例和分子量的PHA,底盘细胞的选择和设计是生产该产品的核心难题。

  其中,清华大学的陈国强教授团队找到了中国艾丁湖中的嗜盐菌,这种极端菌作为生产底盘,可以使发酵体系无需灭菌进行开放式发酵,大规模降低了成本。

  中国的微构工场、蓝晶微生物走在PHA应用的国际前沿,安琪酵母与微构工场合资子公司微琪生物旗下的3万吨级产线吨级工厂也已顺利落成。

  该产品发展的主要瓶颈还是在于成本,PLA相比传统塑料的材料成本高了2-3倍,PHA更是比PLA的成本还要再高2倍。

  PEF(聚2,5-呋喃二甲酸乙二酯)是呋喃衍生物FDCA(2,5-呋喃二甲酸)与乙二醇的聚合产物,是一种生物基聚酯材料。

  该材料对比PET二氧化碳、氧气和水的渗透性更低,延长了包装寿命;且具有更高机械强度,能生产出更薄的瓶体,在食品包装领域,PEF被视为PET的最佳替代材料。

  在PET的生产原料中,FDCA可以从玉米、甜菜等粮食或稻草、秸秆等木质生物质材料中提取,其中包含有生物制造相关工艺。

  市场方面,代表企业是荷兰Avantium,其YXY技术使用植物糖为原料,将糖转化为FDCA,进而制备PEF;中国企业中科国生的果糖 – HMF – FDCA也颇具优势。

  除了上文提及的材料外,还有不少企业以探索生物基PTA、生物基聚酯PTT、生物基化学纤维、生物基橡胶、生物基涂料等材料的形式参与其中。

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