每年有超过 800 万吨塑料最终进入海洋——对环境和健康构成严重威胁。可生物降解的生物塑料可以提供一种替代方案。在《Angewandte Chemie》杂志上，一个研究小组现在介绍了一种生产基于蛋白质的塑料的新方法，这种塑料易于加工、可生物降解和生物相容，并且具有良好的机械性能。
无论是作为包装还是玩具、地膜还是汽车，以石化产品为基础的塑料无处不在——需求正在上升，垃圾堆也在增加。在大多数情况下，基于淀粉等天然材料或聚乳酸等合成生物材料的生物塑料在耐久性、生物相容性和/或生物降解性方面表现不佳。此外，它们通常需要复杂、耗能的加工方法和有毒化学品。
由李晶晶和刘亚伟(中国科学院，中国长春)以及博伟(解放军总医院第一医学中心)领导的团队现已推出具有可根据需要定制的特性的新型生物塑料。为此，他们开发了两种富含赖氨酸的蛋白质，并在细菌培养物中生产它们：“ELP”是一种类似于结缔组织蛋白弹性蛋白的多肽。它没有定义的折叠，导致韧性和弹性。“SRT”由 ELP 和具有 β 折叠结构的鱿鱼蛋白的结晶片段组成。
ELP (或 SRT) 通过其赖氨酸氨基侧基与聚乙二醇 (PEG) 衍生物交联。(除其他外，PEG 用于药物。)如果交联发生在水中，则材料可以简单地在模具中干燥。结果是一种坚韧、透明、耐溶剂的生物塑料。它的机械性能可以通过改变PEG的比例来改变。这允许在室温下以任何所需形状生产具有高机械强度的生物塑料，并且无需有毒化学品或复杂的加工步骤，例如液化、挤出或吹塑。它们的断裂应力超过了许多商业塑料。剩下的一个问题是它们在水中膨胀。
如果 ELP 在水/甘油溶液中交联，则该材料会胶凝成柔软、有弹性的生物塑料。该团队还使用湿法纺丝来生产与某些生物技术蜘蛛丝一样坚固的生物纤维。天然酶弹性蛋白酶完全降解所有基于蛋白质的新型生物塑料。
可以想象用这种可以用食用色素染色的新型无毒生物塑料制作玩具。这种材料也可用于密封伤口，因为它具有止血作用。植入物在几周内完全分解。
为了存储信息，ELP 可以与通过其特定氨基酸序列编码的肽聚合在一起。这些信息可以通过测序读回。这将允许比 DNA 数据存储更高的信息密度。
