塑膠袋、寶特瓶、便當盒、飲料杯等,一次性的塑膠產品在陸地上隨處可見,在湖泊、河流、海洋更是如此,這些本該留在陸地上的垃圾,卻污染了海洋等其他地方。

截至2016年,全球流入湖泊、河流和海洋的廢棄塑料量估計每年能高達2300萬公噸,幾乎等同於每年陸地上的廢棄塑料量。再這樣下去,到2025年全球塑料排放量對比2016年幾乎要翻倍。

然而除了對環境造成衝擊,經濟也大受影響。根據2016年世界經濟論壇發表的資料顯示,塑膠經過一次使用後會損失95%的材料價值,這對每年全球經濟造成大約1100億美元的損失!難道,就沒有辦法解決這些日益嚴重的塑膠廢料污染問題嗎?

每年產5000萬噸PET廢料 「大腸桿菌」也許是解方

廣泛用於食品包裝、果汁飲料或是水瓶的「PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)」材質,每年會產生約5000萬頓的PET廢料,造成嚴重的環境影響。食品業者為了這些無法再回收利用的一次性塑料產量急遽升高的問題,希望尋得解方,而科學家正在努力尋找答案。

有趣的是,除了開發可生物降解的材質,英國愛丁堡大學的研究人員發現,利用基因改造後的「大腸桿菌」能將PET塑膠廢料轉化成「香草醛」。

「大腸桿菌」讓塑膠廢料再利用更上一層樓 還能從中提取香草醛

先前已有法國生物技術公司研究出以堆肥葉子中所發現的「枝葉堆肥角質分解酶Leaf-branch compost cutinase(簡稱LCC)」能分解PET,且將PET轉化成TA(對苯二甲酸酯)的降解塑料,是目前研究報告中降解生產能力最高的,且經過降解後的材料又能用於生成新的PET。

也曾有科學家將PET降解物作為合成高附加值金屬有機框架,或是作為細菌生產PHA(Polyhydroxyalkanoates,聚羥基脂肪酸酯,一種以細菌生產製造出的塑膠 )的原料等讓塑膠廢料再利用的方法。

而雖然過去已有研究顯示出能將由PET降解後的塑料TA(對苯二甲酸酯)轉化成香草酸(合成香草醛的前驅物質),但仍尚未有技術能直接從PET中獲取香草醛。而英國愛丁堡大學的研究人員發現,利用「大腸桿菌MG1655 RARE」與能分解PET的酶「LCC」,來催化的PET降解過程,可以直接從使用後的塑料廢物中提取出香草醛。

而在本次的技術中會選用「大腸桿菌MG1655 RARE」,是因為它在過去曾被用於從葡萄糖中生物合成香草醛。而香草醛是香草豆提取物的主要成分,也是香草中特有味道和氣味的來源。

塑料分解出的香草 未來有望用於食品中

從香草泡芙、香草冰淇淋、香草蛋糕到香草風味的香水、護手霜等,在我們生活周遭從乳製品,烘焙食品和甜點、酒、香料,甚至香水、化妝品,都有「香草」的蹤跡。

而雖然研究人員表示,這次利用大腸桿菌分解塑料所產生的香草醛也適合人食用,不過還需要進行進一步的實驗測試。

而香草氣味的主要來源就是香草醛。這些香草味道的來源原先從天然香草莢中提取,但因廣泛用於食品、化妝品,甚至清潔產品,讓它在2018年時球需求量超過37000噸!預計到了2025年更將超過59000噸,產值更預估能達到7.34億美元。

面對天然香草會受到氣候、收穫期、與儲存環境的不穩定因素等影響,這次研究利用大腸桿菌從塑膠分解出來的香草醛,不但能將全球日益嚴重的塑膠污染找到解決之道,也能供應龐大的香草需求市場。

責任編輯:鍾守沂