大阪公立大學成功利用陽光與二氧化碳合成生物降解性塑膠原料

 

刊登日期:2022/10/28
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大阪公立大學於日前發表利用陽光與二氧化碳成功地合成出生物降解性塑膠原料,利用丙酮的產收率約為80%。從環境保護的角度而言,近年來可自然分解的生物降解性塑膠受到廣泛關注。生物降解性塑膠的合成包括了直接使用微生物等各種方法,但若能透過利用可再生能源的太陽光與導致全球暖化的二氧化碳之人工光合作用技術進行生物降解性塑膠的合成,將可望在減少二氧化碳排放量的同時合成生物降解性塑膠。
 
其中尤以聚羥基丁酸酯(PHB)可做為不溶於水且具強度的聚酯應用於包裝材料等用途而在生物降解塑膠中備受關注,因此若能以二氧化碳合成PHB的原料β-羥基丁酸(β-hydroxybutyrate),將可望同時為解決塑膠問題與脫碳化有所貢獻。大阪公立大學在光合細菌中發現並抽取出丙酮羧化酶(Acetone Carboxylase)與β-羥基丁酸脫氫酶(β-Hydroxybutyrate Dehydrogenase;HBDH)2種酵素,然後將2種酵素添加至由染料與觸媒構成的光氧化還原系統中。
 
研究結果發現,二氧化碳與丙酮結合並在丙酮羧化酶的作用下生成乙醯乙酸(Acetoacetic Acid),且透過HBDH的作用將乙醯乙酸轉換為β-羥基丁酸。利用丙酮的產收率非常高,約為80%,由此可知此項利用人工光合作用的新技術將可高效率合成出β-羥基丁酸。今後研究團隊計畫利用工廠排放廢氣中的二氧化碳,透過人工光合作用產生β-羥基丁酸。

資料來源: https://www.omu.ac.jp/assets/press_220927.pdf
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