正文
与此同时,这种材料也具有广泛的跨领域应用潜力。例如,它能够替代化妆品和清洁产品中使用的传统微珠。即这种可降解微粒不仅能够显著提高清洁效率,还能减少微塑料污染,从而为环保型日用消费品的发展提供一种新型解决方案。
未来,研究团队还计划开展大规模的安全性和可行性测试,通过积累更多数据来支持本次材料的监管审批,并推动其进入商业化生产。在几年内,他们希望这些材料能够逐步拓展至全球范围内的食品工业和化妆品行业,并最终成为减少微塑料污染、解决“隐性饥饿”的支柱性技术。
“无孔不入”的微塑料
据介绍,微塑料这种环境有害物几乎遍布地球的每个角落,它们的来源包括轮胎磨损、服装纤维脱落和塑料包装分解等。而另一类重要来源是一些清洁剂、化妆品及美容产品中添加的微小塑料颗粒。
2019 年,Langer 实验室的安娜·雅克莱内茨(
Ana Jaklenec
)教授小组开发了一种基于聚合物的微粒,并将其用于微量营养素的稳定化和口服递送。
当时的这项研究旨在缓解全球微量营养素缺乏问题(即“隐性饥饿”)。“隐性饥饿”是一个全球性的公共健康危机。据估计,全球约有 20 亿人受到这一问题的影响。食品强化——是针对这一问题的公认解决方案,其核心是将微量营养素添加到主食之中。我们经常食用的加碘食盐,便是食品强化的经典案例。
然而,许多微量营养素对于热和光表现得极为敏感,因此在用于食品强化之前,需要通过技术手段进行稳定化。
尽管该团队于 2019 年开发的基于聚合物的微粒技术效果显著,但是由于其不可降解的特性,面临着被欧盟归类为微塑料的监管风险。正是这一潜在的监管壁垒,成为推动课题组研发新型可降解聚合物材料的重要原因。
从更大的视角来看,全球社会对于微塑料污染问题的关注度正在日益增加。相比于轮胎与路面摩擦等无意释放的微塑料污染,一些产品则会主动将微塑料作为添加成分以便获得特定功能。
例如,为了
提高清洁效率,许多化妆洁面产品和日常清洁产品都会被加入微塑料微珠。这些微珠在使用之后会被排放到环境中,从而成为一种有意为之的污染来源。
基于此,本次研究从微塑料污染的严峻环境危害和食品强化的实际需求出发,开展了本次课题。
比天然聚合物更具优势
课题组的目标是开发一种可降解的聚合物材料,以用于制备微粒。这些微粒能够包裹并稳定各种微量营养素,同时还能在人体消化系统中实现有效释放。
在材料设计阶段,研究团队选择了 PAE 作为研究重点。这种聚合物不仅可降解,而且比天然聚合物在性能可调性、规模化生产和一致性方面具有明显优势。
通过精确地调整单体比例,他们优化了材料的疏水性,以便满足营养素口服递送的特殊需求。借此合成了一系列受自然产物启发的 PAE 聚合物,建立了一种既环保又高效的递送平台。