塑料中嵌入酶…在水深757米处分解也加快了

在堆肥设施中可分解，但在海水中长期残留的塑料弱点有了弥补方法

在制造材料时将分解酶一同嵌入内部后，部分聚酯在真实深海中也分解得快得多。但这并不意味着所有塑料都能在海中自行消失。 由日本东京大学和海洋研究开发机构等参与的研究团队于21日在国际学术期刊《自然》上发表了嵌入酶的聚酯的海洋分解实验结果。试验范围从浅海沿岸扩大至水深5503米的海底，考察了材料设计的效果在实验室外的海洋中是否也能显现。 研究团队将脂肪酶或角质酶混合到四种可堆肥的聚酯中制成薄膜等。这不是向海水中喷洒酶的方式，而是在加工塑料时将其嵌入内部的方式。将切断高分子链的功能包含在材料本身之中，这一点与仅依赖自然环境中微生物进行分解的思路不同。

水深757米处出现引人注目的结果

引人注目的结果出现在水深757米处。嵌入特定酶的三种薄膜在5个月内质量几乎全部减少，达到了分解水平。而在最深的5503米处，效果相对有限。效果最好的水深与最深的试验水深不同，因此不能解释为在深海任何地方都以相同速度消失。 在沿岸试验中，仅占重量0.1%的少量酶也促进了分解。在这一低添加量下，所测试材料的机械性能几乎没有变化。然而深海试验中使用了更高的添加量。很难将少量添加获得的物性结果与不同配方的分解性能混为一谈，断言在所有条件下强度都能保持。

判断分解的方法也很重要

研究团队不仅考察了回收薄膜的质量和表面变化，还考察了小分子形态的分解产物、微生物活动导致的氧消耗等。这些结果支持了酶切断链、微生物利用产物的过程。然而，海底减少的质量并不全部直接转化为无害的最终产物。 将酶嵌入材料的想法并非首次出现。东京大学研究团队今年4月发表的综述整理了此类技术的开发趋势和课题。根据酶与高分子的组合作用不同，在加热制造塑料的过程中保护酶不失活被提出为重要问题。 这意味着这并非仅提高分解速度就能完成的技术。酶在材料中是否均匀分布、在制造过程中能存活多少、少量添加能否产生足够效果等必须同时满足。寻找新的酶与高分子组合并使其耐受工艺热条件，是扩大应用范围的核心研究课题。

产品使用阶段与废弃后的性质也需区分

产品使用阶段与废弃后的性质也需区分。因为必须同时满足两个要求：使用中保持必要的强度和功能，泄漏到环境中时不会长期残留。在特定薄膜试验中确认可能性，与验证各种成品的寿命、储存条件、制造成本，是不同阶段的事情。 海洋垃圾并非以单一形态存在。美国国家海洋和大气管理局解释称，从丢失到海中的大型渔具到水中漂浮的极小微塑料碎片，各种大小的物质构成了海洋垃圾。因此，即使新材料的分解性能提高，也不意味着可以不再需要收集已堆积垃圾和防止泄漏的管理。 此次结果的意义在于，在实际现场试验了仅凭“可堆肥”之名无法了解的海中行为。今后需要综合评估各材料分解产物的影响、长期环境性能和生产成本。这并非宣布可以扔进海里的塑料的研究，而是验证了一种设计方法的研究，以减少不可避免泄漏的材料长期残留的问题。 李相元 记者 mediafine@daum.net