塑料污染终结者?新型生物塑料强度远超PET且可完全降解
塑料的耐久性带来了巨大的环境代价,而生物可降解塑料则常常面临性能或成本上的短板。近日,一项发表于《代谢工程》(Metabolic Engineering)的研究带来了令人振奋的突破。日本神户大学(Kobe University)的生物工程团队成功利用改造后的微生物,高效合成了性能卓越的可完全生物降解塑料——PDCA(吡啶二甲酸),为未来绿色材料的应用铺平了道路。
该项研究的核心创新在于其独特的“生物合成路径”。与大多数仅由碳、氧、氢构成的生物基塑料不同,PDCA分子中含有氮元素,这正是其获得高性能(如高强度、高耐热性)的关键。研究团队没有采用传统的化学合成法(易产生有害副产物),而是另辟蹊径,通过精密设计大肠杆菌的细胞代谢网络,使其能够像“细胞工厂”一样,直接以葡萄糖为“食物”,高效地将氮元素整合进分子骨架中,“从头开始”清洁地合成PDCA。
尽管走向大规模工业化生产还面临成本优化等挑战,但这项研究无疑为彻底解决白色污染问题提供了一个极具潜力的方向。未来,这种源于微生物的“超级塑料”有望广泛应用于包装、纺织、工程材料等领域,推动塑料产业走向真正的可持续发展。
减肥新宠?能放进奶茶里的“脂肪克星”即将进入临床
四川大学研究团队创新研发出一种基于天然成分的减肥微珠,该成果将于2025年美国化学学会(ACS)秋季数字会议上正式发表。这项技术利用绿茶多酚、维生素E及海藻聚合物构建可食用微珠,能够在人体消化道内高效捕获并排出膳食脂肪,为体重管理提供了一种非侵入性解决方案。
目前临床常用的减肥手术和脂肪酶抑制剂(如奥利司他)虽有一定效果,但常伴随胃肠道不适及肝肾功能损伤等风险。该研究通过模拟体外脂肪结合过程,开发出具有pH响应特性的微珠系统:外层海藻聚合物保护核心成分顺利通过胃部酸性环境,进入肠道后扩张释放,由绿茶多酚与维生素E主动结合部分消化的脂肪颗粒,最终通过生理过程排出体外。
动物实验表明,在高脂饮食大鼠模型中,服用微珠的实验组不仅体重显著降低(17%),脂肪堆积减少,还表现出更健康的代谢指标和更低的器官损伤风险。值得注意的是,该方案在提升粪便脂肪排泄量的同时,未观察到明显的消化道副作用。
由于所有成分均符合食品级标准且获美国FDA认证,该微珠可方便添加于饮料、甜点等日常食品中。目前团队已与生物科技企业合作推进规模化生产,并通过华西医院伦理批准开展人体临床试验。首批26名受试者已入组,预计一年内发布首期临床数据。该技术有望成为安全、普惠的体重干预新策略。