中国海洋大学食品科学与工程学院王国庆研究小组在Chemical Engineering Journal、Journal of Hazardous Materials和Biomaterials Science等领域顶尖期刊上发表了一系列微塑料的生物效应及去除方法的研究报道。
越来越多的微小塑料颗粒在包括啤酒、矿泉水、茶等日常食品和海洋环境中被发现。目前食品和环境水体中去除微塑料的方法很大程度上受到制备繁琐、操作复杂、成本高和二次污染等问题的限制。王国庆研究小组在业已证实这种新型污染物会对哺乳动物（如小鼠，Biomaterials Science 2023, 11, 4298）和海洋生物（如文昌鱼，Journal of Hazardous Materials 2022, 428, 129454）具有潜在危害的基础上，致力于建立去除微/纳塑料污染的新材料和新方法。为应对以上问题，该研究团队利用食品原料合成的微纳米孔的淀粉-明胶海绵的固态去除（Journal of Hazardous Materials 2023, 456, 131685）和橄榄油纳米乳液的液态去除技术（Chemical Engineering Journal 2023, 469, 143992），创新了微塑料脱除的原理、路径和方法，并为基于绿色环保生物材料的可持续脱除微塑料等新型污染物提供了思路和可行方案。
图1 基于淀粉-明胶海绵的固态脱除（a）和橄榄油乳液的液态脱除（b）微塑料的技术
具体地，研究小组构建了一种食品基天然淀粉和明胶通过物理和化学交联而成的超轻、可生物降解的海绵，通过简单的收缩/回弹表现出高达~90%的脱除效率。其次，根据微塑料和油脂的疏水作用特点，利用甘油等乳化剂构建了稳定的水包油（O/W）乳液体系，实现了对海水、牙膏等多种复杂样品中微/纳塑料的富集；并结合显微拉曼技术，实现对微塑料成分的鉴定。这些研究结果创新性地为微塑料的高效脱除和鉴定奠定了理论基础，有望成为对微小塑料污染物进行工业甚至家庭净化的应用提供新材料和新方法。
该研究团队的博士生付建鑫、硕士生李依南、相克羽和何芷毓为以上论文的第一或共同第一作者，王国庆教授和中国科学院烟台海岸带研究所的陈令新研究员为以上系列论文的共同通讯作者。研究工作获得了国家自然科学基金和青岛市科技惠民示范专项等项目的支持。
通讯员：王国庆、王彦超
相关链接：
https://doi.org/10.1039/D2BM02116A；
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129454；
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131685；
https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143992；
