20年來,美國德州農工大學的研究團隊致力於開發從食品、燃料、建築和運輸回收的資源中轉化天然物(例如從甘蔗或樹木中提取的葡萄糖)變成可降解、可消化的聚合物,發現黑水虻養殖所留下的廢棄物具有再利用的潛力。
黑水虻的幼蟲含有許多蛋白質和其他營養化合物,因此,飼養蛆蟲及處理廢物並作為動物飼料的場所愈來愈多,是一個不斷在擴大的產業。成蟲在繁殖期結束後死亡即被丟棄,這些成蟲屍體仍然是可利用的資材。甲殼素是黑水虻蟲體主要成分之一,是一種無毒、可生物降解的糖基聚合物。從蝦和蟹殼中提取甲殼素供應各種用途已經商品化,由黑水虻蟲體中所純化的甲殼素更純淨免除某些過敏原成分。
該團隊是第一個由廢棄黑水虻成蟲中提取甲殼素循環再利用的團隊。純化的甲殼素可轉化為殼聚醣,經再處理後其官能基與氨基進行交聯反應,可將殼聚醣轉化為強吸水性水的凝膠,在一分鐘內可吸收其重量47倍的水,是一種超強吸水力的3D網狀聚合物。可用於農田土壤保水,或用以滯留水源可在乾旱季節再緩慢釋出。由於水凝膠可生物降解;因此,其分子成分會逐漸釋放作為農作物的營養物質。
若將甲殼素分解成單體葡萄糖胺。這些小糖分子可用於製造生物塑料,例如傳統上由石化產品製成的聚碳酸酯或聚氨酯。黑水虻還含有許多其他有用的生化化合物,可用作包括蛋白質、DNA、脂肪酸、脂質和維生素等生化合成的起始材料。由這些化學構件製成的產品在被丟棄時可降解或被消化,因此不會加劇目前的塑料污染問題,有利其永續循環經濟概念。
《產業發展中心 產業分析組金悅祖摘譯》
資料來源:https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230814122405.htm