編譯／韋士塔

美國科學家表示，他們已開發出革命性的新型「活性塑膠原料」，可減少對環境的衝擊。聖地牙哥加州大學（UCSD）的研究團隊宣布，他們已經找到一種方法，讓塑膠更耐用，還能更快速完成生物分解，原理則是在塑膠原料添加特殊的細菌孢子。

參與這項研究的UCSD材料研究科學與工程中心（MRSEC）的共同負責人、奈米工程教授波科斯基（Jon Pokorski）表示，熱塑性聚氨酯（TPU）是一種柔軟且耐用的塑膠原料，常用於製造鞋類、地墊、坐墊及記憶泡棉；研究團隊則開發一種可生物分解的熱塑性聚氨酯（TPU），摻有細菌孢子；以堆肥方式處理這種材料時，細菌孢子接觸到營養物質後會發芽，並分解材料。

波科斯基把研究成果發表於《自然通訊》（Nature Communications）期刊，他指出，這種可生物分解的TPU由枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）菌株的細菌孢子製成，能夠分解塑膠聚合物材料，「我們選取一些菌株，評估它們讓TPU分解的能力，然後選取最適合的菌株；我們選擇使用細菌孢子，因為這是細菌的休眠形式，讓細菌能在惡劣的環境條件下存活」。

研究人員使用一種稱為適應性實驗室進化（adaptive laboratory evolution）的技術，創造一種能適應較高溫度的菌株，方法是培養孢子，將它們置於極端溫度一段時間，讓它們自然突變，然後分離出倖存下來的菌株，並重複這個過程。細菌孢子經過進化改造，能夠在製造TPU所需的高溫下生存。

培育出合適的枯草芽孢桿菌孢子後，研究人員把孢子、TPU顆粒放入生產塑膠的裝置，加熱至135℃，讓兩者結合，然後擠壓成塑膠細條。隨後，研究人員測試這種塑膠材料的生物分解能力，把塑膠細條分別放置在含有活性微生物及無菌堆肥環境，堆肥裝置為37℃，相對溼度為44%至55%。

測試結果顯示，堆肥中的水和其他營養物質會引發塑膠細條的孢子發芽，經過5個月後，分解率達90%。波科爾斯基表示：「測試過程中最值得注意的是，即使沒有額外的微生物，這種材料也會分解。在現實生活，許多塑膠製品可能不會被送往富含微生物的堆肥設施，因此，這種能在無微生物環境自我分解的能力更加重要。」

研究人員正持續研究活性塑膠原料分解後留下的物質，他們表示，殘留的細菌孢子對人類、動物都無害。此外，由於枯草桿菌是用於益生菌的菌株，對植物健康也有益。

UCSD的生物工程研究科學家費斯特（Adam Feist）表示，研究團隊正設法優化活性塑膠材料的製程，包括擴大產量、培育更快速分解塑膠材料的菌株等，並嘗試把這項技術應用到TPU以外的塑膠，增加生物分解材料的種類。