蓝细菌通过光合作用自然地产生塑料，并且它们以可持续和环保的方式进行生产。图宾根大学的研究人员现在已经首次成功地改变了细菌的代谢，以生产出这种天然塑料，使其能够在工业上大量使用。这种新塑料可能会与对环境有害的石油基塑料竞争。由微生物学和感染医学学院合研究所的卡尔·福尔切汉默教授领导的研究人员最近在《微生物细胞工厂》和《PNAS》杂志上发表的几项研究中介绍了他们的发现。

“这种生物塑料的工业相关性很难被高估，” Forchhammer说。目前每年生产约3.7亿吨塑料。据预测，未来十年全球塑料产量将再增长40%。一方面，塑料可以以多种方式使用并且便宜，例如作为食品包装。另一方面，这是环境问题日益严重的原因。越来越多的塑料废物最终进入自然环境，在那里以微塑料的形式污染海洋或进入食物链。此外，塑料主要由石油制成，燃烧时会释放出更多的CO 2到大气中。

这些问题的解决方案可能在于具有令人惊讶的特性的蓝细菌菌株。蓝藻属的蓝藻产生聚羟基丁酸酯(PHB)，一种天然形式的塑料。PHB的使用方式类似于塑料聚丙烯，但在环境中可快速降解，而且无污染。但是，这些细菌产生的数量通常很小。图宾根研究小组成功地确定了细菌中的控制系统，该系统限制了固定碳向PHB的细胞内流动。去除相应的调节剂并进行进一步的遗传改变后，细菌产生的PHB数量急剧增加，最终占细胞总质量的80%以上。“我们创造了名副其实的塑料的细菌，”莫里茨科赫博士，发表在该研究的第一作者说，微生物细胞工厂。

蓝细菌，又称微藻或蓝绿藻，是我们星球上最不起眼但功能最强大的细菌之一。大约在23亿年前，正是蓝绿色藻类创造了我们的大气层，而臭氧层则通过光合作用保护了我们免受紫外线辐射。

科赫强调说：“从某种意义上说，蓝细菌是我们星球的隐性拥护者。” “这强调了这些生物的巨大潜力。” 由于蓝绿色细菌只需要水，CO 2和阳光，研究人员认为它们是气候友好和可持续生产的理想人选。科奇说：“一旦在工业上确立了这种地位，就可以彻底改变整个塑料生产方式。” 他说，长期目标是优化细菌的利用，并将其增加到可以大规模使用的地步。