解決大海塑膠汙染 「烏賊智慧衣」有潛力

2019-03-13

(圖片轉自 Pixpay)

賓夕法尼亞州立大學團隊分析組成烏賊牙齒的SRT蛋白,開發出一種可散熱、導電,還能自癒的彈性纖維材質。研究領導人Melik Demirel教授指出,SRT蛋白產品可在環境中分解,有望成為塑膠替代品的潛力。

拯救海洋塑膠汙染,科學家開發可分解的「烏賊牙齒」衣!賓夕法尼亞州立大學團隊分析組成烏賊牙齒的SRT蛋白,開發出一種可散熱、導電,還能自癒的彈性纖維材質。研究領導人Melik Demirel教授指出,SRT蛋白產品可在環境中分解,有望成為塑膠替代品。

塑膠微粒破壞海洋 烏賊蛋白成救星

《CNN》報導,每年有超過800萬噸塑膠進入海洋,造成海洋生態系統很大破壞。近年來,科學家發現,烏賊會利用其吸盤上的環狀齒來緊咬住獵物,這些像牙齒的構造由squid ring teeth(SRT)組成。這種蛋白與絲綢纖維很類似,吸引住科學家的目光。

賓夕法尼亞州立大學團隊回顧了過去文獻,發現這種特殊蛋白具有很奇特的構造,構成蛋白的次級結構像「油」與「水」般交融一起,暨分開又分離,賦予其奇特的特性。SRT蛋白不僅強韌、富有彈性,還能導電、散熱,只要施加壓力和提供一點熱能,還能自我修復受損部位。

塑膠替代品 減少塑膠纖維入海

根據《科學日報》報導,研究指出,SRT蛋白能被製成衣物外面的一層保護膜,可以避免塑膠合成纖維在洗衣過程中磨損,進而減少塑膠纖維進入大海中。研究人員更表示,SRT蛋白也可用於製造化學和生物戰劑的防護衣。

此外,Demirel表示,SRT蛋白還具有光學特性,如果結合半導體技術,還可能發展出智慧衣,可以監控人體健康外,還能保護人類免於空氣汙染。這項發想已經在研發當中。

細菌量產蛋白 不用殺烏賊

為了量產SRT蛋白,研究團隊利用基因工程,透過大腸桿菌來大量製造這種蛋白。因此科學家不用獵捕大量的烏賊,就能得到不錯產量的SRT蛋白。Demirel說,塑膠微粒在分解時會釋放溫室氣體,但SRT蛋白可以自然在環境中被分解,希望能減少環境汙染。

未來研究必須試圖降低生產成本,Demirel指出,目前合成SRT蛋白質的生產成本至少為每公斤100美元,但他希望將價格降至十分之一。

參考資料:

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.

Source : 解決大海塑膠汙染 「烏賊智慧衣」有潛力