本文最初發表於《大眾科學》的前部落格網路，僅反映作者觀點，並不一定代表《大眾科學》的立場。
細菌能夠產生多種令人興奮且重要的物質，其中最不尋常的可能就是細菌塑膠。這些生物塑膠被細菌用作能量儲存，尤其引人關注，因為它們不僅可能成為一種非石油基塑膠，而且還可生物降解。目前，生物塑膠仍然比傳統塑膠昂貴得多，但研究人員正致力於尋找方法，使細菌生物塑膠成為合成塑膠更具可行性的替代品。
商業塑膠由簡單的化學單元構成的長鏈重複碳基結構組成。例如，塑膠聚乙烯就由許多重複的乙烯單元構成。
這些長鏈聚合物通常來源於石油，因為石油中含有大量長鏈碳氫化合物。然而，長碳分子也適用於能量儲存，在自然界中通常以澱粉或纖維素的形式存在。一些細菌不使用澱粉，而是使用一種與塑膠非常相似的長鏈碳儲存分子。這些分子以小顆粒的形式儲存在細菌內部，周圍環繞著合成它們的酶。
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儘管細菌非常擅長製造令人興奮的分子，但它們並非總是工業化生產的最佳選擇。細菌生物塑膠是個好主意，但要實現大規模生產，就必須將產生這些塑膠的基因轉移到更適合工業生產的細菌、酵母或藻類菌株中。藻類是一個很有吸引力的選擇，因為它們不僅有能力生產大量的塑膠產品，還能利用陽光生長，並且可以大規模生產和收穫。由於目前石油比任何天然塑膠替代品都便宜得多，因此，任何降低生物塑膠價格的措施都將提高其對公眾和研究投資者的吸引力。
下文參考文獻 1 詳細介紹了旨在實現這一目標的實驗工作：將細菌用於製造塑膠的基因轉移到藻類宿主中。大規模基因轉移並非總是奏效，但在本例中，藻類在短短十天後就成功產生了佔藻類乾重高達 10% 的塑膠。這些塑膠不僅可以被成功提取，而且研究人員還能觀察到它們在藻類細胞內形成顆粒，這對於他們來說一定非常激動人心！
這個實驗最棒之處在於，它代表了我所認為的相當粗糙的 DNA 轉移方法。基因以其原始細菌形式被整體轉移。我推測，透過針對藻類最佳化DNA，可以提高生物塑膠的產量。雖然 DNA 是一種通用分子，但不同生物偏好略有不同的遺傳密碼，因此，最佳化DNA，甚至調整上游前體途徑的通量，都可能極大地提高藻類中生物塑膠的產量。
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圖片來源：圖片由 Alessandra de Martino 和 Chris Bowler (Stazione Zoologica 和 法國巴黎高等師範學院) 提供。
參考文獻 1 = Hempel F, Bozarth AS, Lindenkamp N, Klingl A, Zauner S, Linne U, Steinbuchel A, & Maier UG (2011)。微藻作為生物塑膠生產的生物反應器。《微生物細胞工廠》，10 (1)。PMID：22004563
參考文獻 2 = Rehm BH (2003)。聚酯合成酶：塑膠的天然催化劑。《生物化學雜誌》，376 (Pt 1)，15-33。PMID：12954080