Đồ dùng dùng một lần phân hủy sinh học được sử dụng và thay thế

Thành tựu nghiên cứu mới nhất về vật liệu phân hủy sinh học là các nhà sản xuất đồ dùng dùng một lần tự nhiên tổng hợp các vật liệu polyme cao thông qua sự phát triển của vi khuẩn tại nơi lên men, chẳng hạn như polyhydroxybutyl este (PHB), đây là ý nghĩa thực sự của vật liệu phân hủy sinh học. Polyester vi sinh này, có thể được sản xuất trong các sinh vật, là một khám phá thú vị trong lĩnh vực nghiên cứu vật liệu phân hủy sinh học. Đây là vật liệu được lưu trữ trong vi khuẩn để đối phó với căng thẳng thực phẩm. Nó có thể được kích hoạt bởi nhiều loại vi khuẩn, dẫn đến quá trình khử trùng nhanh chóng.

Kết quả cho thấy enzyme vi khuẩn khử trùng có thể chia thành hai loại: một loại phân hủy polyme thành dimer, loại còn lại phân hủy dimer thành monomer. Giai đoạn đầu của quá trình phân hủy sinh học PHB là sự thay đổi bề mặt màng, tức là thủy phân bề mặt, dẫn đến sự gia tăng số lượng -oh và ~COOH trên bề mặt, vi khuẩn bắt đầu sinh sản. Tốc độ tăng trưởng phụ thuộc vào nhiệt độ và giá trị pH. Đầu cuối PHB bị phân hủy thành axit 3-hydroxybutyric, là chất chuyển hóa bình thường của máu người.

PHB chủ yếu được sử dụng trong đồ dùng dùng một lần, màng và các ứng dụng y tế. Một công ty ở Anh gần đây đã cải tiến phương pháp tinh chế lên men PHB và về cơ bản đã bắt đầu sản xuất PHB. Hiện tại, các nhà sản xuất đồ dùng dùng một lần đang cố gắng đưa các yếu tố di truyền của hệ thống tổng hợp PHB vào thực vật để thu được polyester vi sinh. Thí nghiệm này đã thành công bước đầu. Một công ty đã sử dụng công nghệ thu được, tức là công nghệ tế bào tái tổ hợp, để sản xuất một loại vật liệu phân hủy polyhydroxyalkanoate. Chi phí của phương pháp này thấp hơn so với phương pháp lên men.

Có hai hướng nghiên cứu về quá trình phân hủy sinh học của các nhà sản xuất đồ dùng dùng một lần
(1) Chủ yếu kết hợp với công nghệ sinh học để tổng hợp vật liệu polyme mới có cấu trúc tương tự như các đại phân tử tự nhiên, đòi hỏi nhiều nhân lực, vật lực và thời gian đầu tư.
(2) Nhấn mạnh vào khả năng kiểm soát sự phân hủy của đồ dùng dùng một lần. Sau khi xử lý, đồ dùng dùng một lần phân hủy nhanh chóng. Thao tác xử lý phải đơn giản và dễ thực hiện. Ví dụ, polyacid, ổn định trong môi trường kiềm, có thể thủy phân thành monome nhanh chóng và rõ ràng khi đưa vào môi trường trung tính hoặc axit.