解决大海塑胶污染 「乌贼智能衣」有潜力

健康知识 2023-05-29 15:49健康知识www.tangniaobingw.cn

拯救海洋塑胶污染,科学家开发可分解的「乌贼牙齿」衣!宾夕法尼亚州立大学团队分析组成乌贼牙齿的SRT蛋白,开发出一种可散热、导电,还能自愈的弹性纤维材质。研究领导人Melik Demirel教授指出,SRT蛋白产品可在环境中分解,有望成为塑胶替代品。

塑胶微粒破坏海洋 乌贼蛋白成救星

《CNN》报导,每年有超过800万吨塑胶进入海洋,造成海洋生态系统很大破坏。近年来,科学家发现,乌贼会利用其吸盘上的环状齿来紧咬住猎物,这些像牙齿的构造由squid ring teeth(SRT)组成。这种蛋白与丝绸纤维很类似,吸引住科学家的目光。

宾夕法尼亚州立大学团队回顾了过去文献,发现这种特殊蛋白具有很奇特的构造,构成蛋白的次级结构像「油」与「水」般交融一起,暨分开又分离,赋予其奇特的特性。SRT蛋白不仅强韧、富有弹性,还能导电、散热,只要施加压力和提供一点热能,还能自我修复受损部位。

塑胶替代品 减少塑胶纤维入海

根据《科学日报》报导,研究指出,SRT蛋白能被制成衣物外面的一层保护膜,可以避免塑胶合成纤维在洗衣过程中磨损,进而减少塑胶纤维进入大海中。研究人员更表示,SRT蛋白也可用于制造化学和生物战剂的防护衣。

,Demirel表示,SRT蛋白还具有光学特性,如果结合半导体技术,还可能发展出智能衣,可以监控人体健康外,还能保护人类免于空气污染。这项发想已经在研发当中。

细菌量产蛋白 不用杀乌贼

为了量产SRT蛋白,研究团队利用基因工程,透过大肠杆菌来大量制造这种蛋白。科学家不用猎捕大量的乌贼,就能得到不错产量的SRT蛋白。Demirel说,塑胶微粒在分解时会释放温室气体,但SRT蛋白可以自然在环境中被分解,希望能减少环境污染。

未来研究必须试图降低生产成本,Demirel指出,目前合成SRT蛋白质的生产成本至少为每公斤100美元,但他希望将价格降至十分之一。

参考数据

1. Could squid protein be an eco-friendly answer to our plastic problem?

2. Squid could provide an eco-friendly alternative to plastics.

3. Abdon Pena-Francesch, et al. Squid-Inspired Tandem Repeat Proteins: Functional Fibers and Films. Frontiers in Chemistry, 2019; 7 DOI: 10.3389/fchem.2019.00069.

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