科技名词

生物塑料

bioplastics

定义：由生物合成的具有可塑性的生物聚合物，通常易被生物降解。

学科：微生物学_应用微生物学

相关名词：生物降解塑料 可再生资源 微生物 酶

【延伸阅读】

为了缓解石油基塑料带来的环境污染和能源危机，生物可降解塑料正逐步成为塑料行业发展的重点。根据欧洲生物塑料协会和日本生物塑料协会的定义，生物塑料是生物基塑料和生物降解塑料的统称，即来源于可再生资源的塑料和满足所有关于塑料产品的生物降解性能和可堆肥性能的生物降解聚合物。

生物基塑料主要以可再生资源（淀粉、纤维素、木质素、植物蛋白和植物油等）为原料制备。与石化塑料相比，生物基塑料具有可再生、无毒及可降解等优点，还减少了对石化燃料的依赖，减少碳排放，有助于环境保护并推动可持续发展。以聚羟基脂肪酸酯为例，聚羟基脂肪酸酯是芽孢杆菌等细菌以淀粉为碳源，经过生物发酵过程制备的一种聚酯材料，具有良好的耐水和生物降解性，利用此法制备的聚羟基脂肪酸酯可以降低生产成本以及处理污水的成本。

生物降解塑料依赖生物降解过程。生物降解过程是微生物将聚合物材料作为其生物能量来源，在一定生物活性环境下将塑料降解转化为二氧化碳和水的过程。以聚乳酸为例，聚乳酸作为一种生物可降解塑料，其生物降解并不是无条件的，更不是完全没有环境污染风险的。聚乳酸只有在温度高于58°C和高湿度的密闭工业堆肥环境中才可以降解，在自然条件下分解速率依旧缓慢，较难实现彻底分解，随意丢弃到自然环境中同样会造成环境污染问题。聚乳酸降解通常涉及酯键的断裂，常用的生物降解过程包括微生物降解和生物酶降解。微生物降解涉及的细菌包括放线菌、芽孢杆菌、假单胞菌和莱西氏菌等，真菌包括镰刀真菌、青霉菌、黄曲霉和嗜热真菌等。生物酶降解涉及的酶包括酯酶、角质酶、脂肪酶和蛋白酶等。

生物塑料是21世纪的绿色原料，制备资源丰富，应用前景广阔。目前生物塑料产业刚刚起步，制备资源的挖掘、应用技术的创新、应用领域的拓展均有待持续更新。