美國德州農工大學的研究人員提出了一種利用汙泥來製造可生物降解塑料的方法，研究成果發表在《American Chemical Society (ACS) Omega》雜誌上，研究人員發現紅樹林中的Zobellella denitrificans ZD1細菌可以通過消耗汙泥和廢水來生產聚羥基丁酸鹽，這是一種生物聚合物，可以用來代替石油基塑料。為生物塑料製造提供了一種降低上遊成本的方法，這是使生物塑料價格與普通塑料相比更具競爭力的重要一步。
"培養生物聚合物生產菌的原料價格佔生物塑料製造總生產成本的25-45%。當然，如果我們能開發出一種更便宜、更容易獲得的替代資源，這一成本可以大大降低。"Kung-Hui (Bella) Chu教授說。"我們發現可以利用城市廢水活性汙泥和農業和水產養殖工業廢水來製造可生物降解塑料。此外，該菌株不需要複雜的滅菌過程，以防止其他微生物的汙染，因此進一步降低了生物塑料的生產成本。"
聚羥基丁酸酯是一類新興的生物塑料，當幾種細菌在環境中遇到營養物質不平衡時，就會產生這種聚合物。這種聚合物作為細菌的補充能量儲備，類似於動物的脂肪沉積。特別是在碳源豐富而但氮、磷或氧耗盡的情況下，會使細菌不規則地消耗碳源，並產生多羥基丁酸鹽作為應激反應。
其中一種可以迫使細菌製造多羥基丁酸鹽的介質是粗甘油，它是製造生物柴油的副產品。粗甘油富含碳，不含氮，是製造生物塑料的合適原料。但是，粗甘油中含有脂肪酸、鹽類和甲醇等雜質，會抑制細菌生長。與粗甘油一樣，廢水中的汙泥也有許多相同的脂肪酸和鹽類。Chu說，這些脂肪酸對細菌生長的影響，進而影響到聚羥基丁酸鹽的生產。
在研究中，Chu和她的團隊選擇了Zobellella denitrificans ZD1，其自然棲息地是紅樹林的鹽水。然後，他們測試了這種細菌的生長情況以及在純甘油中產生多羥基丁酸的能力。研究人員還用其他已知的多羥基丁酸鹽生產者的細菌菌株重複了同樣的實驗。他們發現，Zobellella denitrificans DZ1能夠在純甘油中茁壯成長，並且在不加水的情況下，產生的多羥基丁酸鹽量與其重量成正比。
接下來，研究小組測試了Zobellella denitrificans ZD1在含鹽和脂肪酸的甘油中的生長和產生多羥基丁酸鹽的能力。他們發現，即使在這些條件下，它也能高效地生產多羥基丁酸鹽，甚至在營養平衡的條件下也是如此。當他們在高強度合成廢水和活性汙泥樣品中重複該實驗時，發現細菌仍然能夠製造聚羥基丁酸鹽，儘管數量低於在粗甘油中。
此外，利用Zobellella denitrificans ZD1對鹽分環境的耐受性，可以避免昂貴的滅菌過程。
論文標題為《From Organic Wastes to Bioplastics: Feasibility of Nonsterile Poly(3-hydroxybutyrate) Production by Zobellella denitrificans ZD1》。