Yield10 Bioscience是一家位于马萨诸塞州沃本的农业生物科学公司，该公司的首席科学官Kristi Snell博士最近在6月18日举行的2021年合成生物工程、进化与设计(SEED)会议上发表了一篇演讲。Snell 讲述了Yield10公司的研究人员是如何根据其新技术专利，用微生物基因对植物基原料进行编程的。该项新技术生产的亚麻荠种子含有高含量的PHA（聚羟基烷酯）生物塑料，适合大田生产。

 

Yield10 Bioscience(前身为Metabolix)在开发PHA材料上具有悠久的历史。Metabolix成立于1992年。2007年，当Metabolix承诺每年从其位于爱荷华州的生物塑料工厂生产5万吨PHA时，与Archer-Daniels-Midland (ADM)的合作伙伴对成功抱有很高的期望。但那次合作失败了。Metabolix公司改名为Yield10，并致力于利用亚麻荠种子开发PHA生物塑料。

 

 

2020年，公司在美国和加拿大的田间试验场，小块地种植了几条亚麻荠品系。 Yield10公司 解释道，与对照（其他）植物相比，工程PHA 亚麻荠株系的出苗和成熟相对较晚，但一旦建立，其分枝、开花和结实率均较好。根据测试的植物品系，种子中产生的 PHA 水平高达成熟种子重量的 6%，证明了使用新技术在亚麻荠中进行 生产PHA 田间生产的概念验证。

 

亚麻荠籽

 

Snell 表示 :“ 这些结果标志着PHA在工厂的商业化生产上迈出了重要的一步，使这种令人兴奋的生物可降解塑料可由低成本、大规模农业生产（可以），这与每年3.5亿吨全球塑料市场的一次性包装之间建立了联系。”，“我们正在继续努力改进技术，将PHA水平提高到10-20%的范围，并继续在2021年和2022年生长季节扩大亚麻荠种子的规模，以生产出可供客户使用的大量PHA、油和粉产品。”

 

Yield10认为PHAs是天然聚合物，普遍存在于自然界，在环境中完全可生物降解。目前，PHA聚合物是由工程微生物发酵产生的，作为生物塑料在水处理中取代石油树脂，在硝酸盐污染和动物饲料成分中发挥零废物解决方案的作用。

 

Yield10公司证实了其对PHA生物塑料的研究历史及技术，并认为直接将PHA作为种子的副产品与油和蛋白粉一起生产将使低成本的大宗商品规模化生产成为可能。通过消除发酵过程中固有的原料低效、资金及运营成本，亚麻荠种子的直接生产有可能使PHA生物塑料在农业规模上商业化，其成本与商品植物油相同。该公司表示，这一过程最终将支持Yield10的愿景，即推动塑料市场大规模采用，生产一系列完全可生物降解的消费品。

 

菜籽油是通过发酵生产PHA的另一种原料，嘉吉公司今年4月宣布，计划在萨斯喀彻温省的里贾纳破土动工建设新的菜籽油加工设施，以支持全球菜籽油产品不断增长的需求。该公司预计明年年初开始建设这个3.5亿美元的项目，计划在2024年初投入运营。该工厂的设计与嘉吉公司现有的阿尔伯塔Camrose设施类似，该公司还将在未来12个月内更新和现代化其在Camrose和Clavet，萨斯喀彻温省的油菜籽设施，以增加产量和扩大能力。全新且最先进的设施预计将具有100万公吨的年生产能力，并将为农民和最终用户提供持续和快速的供应。

 

Danimer Scientific在其温彻斯特，KY, PHA加工设施中使用菜籽油。今年早些时候，云杉点资本管理公司(Spruce Point Capital Management)发布了对该公司的研究报告，指出商业化的一个障碍是菜籽油的价格使得PHA过于昂贵。

 

随着嘉吉公司对菜籽油加工厂的投资，该公司应该实现更大的产量，应导致最终用户的价格更低，特别是那些寻求商业化PHA的公司。

 

尽管PHA的商业化在规模上不断努力，甚至可以在一次性包装应用中取代传统聚合物，但这种材料似乎仍处于生产的早期阶段。正如Michael Tolinski和Conor P. Carlin在他们最近出版的书，塑料和可持续性-灰色是新的绿色:探索现代塑料的细微差别和复杂性，“…PHA生产成本限制了它的广泛使用，至少现在是。