塑料或找到替代品!研究:魷魚體內蛋白質能製造塑料替代物

2021-02-22 中國日報雙語新聞

中國中科院研究者發現,在馬裡亞納海溝(Mariana Trench)存在大量微塑料,這表明即便是地球最深處也沒能避免塑料災難

《微塑料汙染地球最深的海溝》 圖源:Geochemical Perspectives Letters網站

這篇在去年12月發表的文章稱,在萬米以下的海溝底部沉積物和海水中發現大量微塑料(microplastics)。

The analysis, published in the journal Geochemical Perspectives Letters, found that the concentration of microplastics increased as the sample sites descended the trench. At the bottom, they reached a maximum of 2,200 pieces per litre in sediments and 13 pieces per litre in water.

一項發表在《地球化學展望期刊》上的研究發現,隨著實驗者採樣點逐漸下降到海溝中,微塑性物質的濃度也不斷增加。在海溝底部沉積物中,研究者探測到的最高塑料密度達到了每升2200件,在海水中密度達到了每升13件。

sediment [ˈsedəmənt] n.沉渣;[地] 沉積物;沉澱(物)


一隻浮遊生物箭頭蠕蟲正在蠶食一條大約3毫米長的藍色塑料纖維 圖源:Dr Richard Kirby

The deepest point on Earth is heavily polluted with plastic, scientists have discovered, showing how pervasively the world has been contaminated.

科學家們發現,地球上最深處被塑料嚴重汙染,由此人們可以感知到地球被汙染的程度到底有多廣泛。

馬裡亞納海溝底層水體中的微塑料


研究者介紹,大多數的微塑性塑料是幾毫米長的纖維,很可能來自於衣服、瓶子、包裝和漁具。聚酯是沉積物中最常見的塑料,聚對苯二甲酸乙二醇酯用於瓶子和衣服,在水樣中最常見。


據悉,每年有超過800萬噸塑料垃圾流入海洋,造成海洋生物死亡且傷害生態系統,但減少塑料汙染的關鍵可能就藏在海洋中。

早前,曾有研究者發現,魷魚體內發現的蛋白質能用來製造塑料的替代物。

據CNN報導,2月21日發表於化學期刊《前沿化學》的一項研究稱,魷魚體內發現的蛋白質能用來製造永續的塑料替代物。

Proteins found in squid can be used to create sustainable alternatives to plastics, according to a report published in Frontiers in Chemistry.

據化學期刊《前沿化學》的一項研究,魷魚體內發現的蛋白質能用來製造永續的塑料替代物。

魷魚體內什麼部位的蛋白質可以轉化成塑料的替代品呢?答案是魷魚吸盤上的銳利齒環。

Squid grasp their prey using suction cups on their tentacles and arms. The cups are equipped with sharp "ring teeth" that hold the food in place. The teeth are made from proteins that are similar to silk, and these have become the subject of scientific interest in the last few years.

魷魚用觸腕上的吸盤補抓獵物,吸盤上有銳利的齒環,這些齒環由類似絲綢的蛋白質組成,在過去幾年,這些蛋白質已成為科學研究的目標。

tentacle [ˈtentək(ə)l] n. 觸鬚;觸手;[植]腺毛

動物是天然蛋白質的來源,可製成纖維和薄膜等,用作各種用途。科學家稱,用蛋白質製成的材料具有環保性、可持續性,可生物降解。

相關研究報告第一作者賓州州立大學的Melik Demirel表示,這些天然物質能成為「很棒」的塑料替代品。

The natural protein is created by the animal and can be made into fibres and films for a range of uses, including smart materials and self-healing recyclable fabrics. Scientists claim these materials are eco-friendly, biodegradable and sustainable.

動物是天然蛋白質的來源,用途廣泛,可以製成用來做智能材料和自愈性可回收面料的薄膜和纖維。科學家稱,這些材料具有環保性和可持續性,能夠生物降解。

biodegradable [,baɪodɪ'ɡredəbl] adj. 可生物降解

樣品示意圖 圖源:CNN

Melik Demirel, of Pennsylvania State University, is lead author of the new report, which reviews existing research on materials made from these proteins. He says his team has produced prototypes of fibers, coatings and 3D objects made from the squid ring teeth (SRT) proteins.

賓州州立大學的Melik Demirel是相關研究報告的第一作者,他針對既有研究檢視這些蛋白質製成的物質。他表示,他的團隊已經從魷魚齒環蛋白質(SRT)中製造出纖維、塗料和3D物體的雛形。

prototype [ˈproʊtəˌtaɪp] n. 原型;樣機;樣品

那麼,齒環蛋白質(SRT)變成環保可降解物質的原理是什麼呢?

The elasticity, flexibility and strength of the squid ring teeth materials comes from the range of ways its molecules can arrange themselves. Self-healing, optical, thermal and electrical conducting properties are all created with a different layout. The SRT proteins self-heal when water, heat and pressure is applied by creating hydrogen bonds between different groups of the neighbouring chains. 

魷魚齒環材料的彈性、柔韌性和強度是由其多種粒子排列方式決定的。其自愈性、感光性、導熱性和導電性也與不同粒子排列方式有關。當相鄰鏈的不同粒子之間建立氫鍵來施加水、熱和壓力時,齒環蛋白質(SRT)就會自我癒合。

elasticity [ɪlæˈstɪsəti] n. 彈性;彈力

molecules [ˈmɒlɪkju:ls] n. 粒子,分子

hydrogen [ˈhaɪdrədʒən] n. 氫;氫氣

這種現象類似於石油和水之間的相互作用和缺乏混合的現象。

除了具有環保性,作為塑料的替代品,魷魚齒環蛋白質也可應用於其他領域 。

Squid proteins can be used to produce next generation materials for an array of fields including energy and biomedicine, as well as the security and defence sector, says lead author Melik Demirel at Penn State University. 

Melik Demirel稱,魷魚齒環蛋白可用來製作能源、生物醫學、安全及國防等一系列領域的新生材料。

而且,目前研究者已經開發出通過操縱細菌來創造蛋白質的方法,研究不會傷害到魷魚。

The SRT proteins can be produced in the laboratory using genetically engineered bacteria, which means they don't need to use any squid. The process is based on fermentation, using sugar, water and oxygen.

魷魚齒環蛋白可以全程在實驗室中運用基因細菌工程做出來,不需要用到任何魷魚,製作過程以發酵為主,只需要糖、水和氧氣。

fermentation  /,fɝmɛn'teʃən / : 發酵

目前,該項研究成果暫且不能投產,Demirel坦言還需要取得更多試驗進展。

Demirel explains, 「Scaling up these materials requires additional work. We are now working on the processing technology of these materials so that we can make them available in industrial manufacturing processes.」

Demirel說:「增加材料的產量需要做更多工作。目前我們正在攻克製造這些材料的難題,以後便可投入工廠實現批量生產。」

編輯:左卓

實習編輯:陳月華

實習生:王逸群

來源:CNN Dailymail 中新網

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