日常生活中，塑料制品无处不在，每次使用都会制造塑料垃圾，加重塑料污染。据统计，每年大约会产生 3 亿吨一次性塑料废物。
几乎所有塑料都源自化石燃料，这些塑料污染不仅会破坏生态系统，加剧气候变化，更会危害人类健康。塑料污染已经成为当今人类面临的最重要的环境问题之一。2023 年，联合国世界环境日将主题定为重点关注塑料污染解决方案。
近日，生辉 Synbio 了解到一家位于加拿大多伦多的合成生物学初创公司Genecis Bioindustries正在基于一种循环经济解决方案应对有机废物和塑料污染造成的气候危机。其利用专门的细菌将食物残渣转化为高质量、可生物降解的塑料，这些生物塑料可用于食品包装和医疗工具等领域。
（来源：公司官网）
这是一家成立于 2017 年的生物技术公司，由多伦多大学环境科学系校友 Luna Yu 创办，该公司目前拥有 40 多名员工。截至目前，该公司已经筹集到 2000 万美元资金，获得了 Khosla Ventures、BDC Capital's Cleantech Practice 以及食品制造公司 Heinz Group 的支持，以及巴斯夫、亚马逊基金的资助。
“我们希望成为第一家将食品垃圾转化为聚羟基烷酸酯（PHA）并商业化的公司。”Genecis Bioindustries的创始人兼首席执行官 Luna Yu 说。
“当我看到我的一位大学朋友创办了自己的气候科技公司后，我深受启发。她筹集了所有资金，建立了人脉网络，并孜孜不倦地工作。我意识到，如果她能做到，我就不应该让任何事情阻止我。”Luna Yu 说。
Luna Yu 是一名连续创业者，本科期间与他人共同创办了两家盈利的软件初创公司，这两家公司至今仍在运营。她还拥有 5 年销售经验，在 First Data Canada 超过了 200 万美元的 POS 合同。
21 岁时，她在多伦多大学完成了环境科学学士和硕士学位。毕业之际，Luna Yu 开始意识到食物浪费物的潜力，于是决定和志同道合的同学共同创办公司挖掘食物废弃物中的机会，利用生物技术将食物垃圾转化为高价值材料。
▲图 | Genecis Bioindustries团队，前排左二为联合创始人 Luna Yu 和后排左二 Abdul Khogali （来源：公司官网）
Luna Yu 解释道，食物垃圾几乎是碳的浓缩物，与原油非常相似，我们可以用它来生产很多产品。我们看到的最大机会是利用当今的技术可以从食物垃圾中获得的碳作为一种真正低成本的原料，并转化为高价值的化学品和材料。“归根结底，我们的愿景是使用可持续原料创造可持续材料。”
成立后的公司，将人工智能、大数据、自动化、合成生物学和基因工程最先进的技术整合在一起，构建下一代工业化学制造平台。该公司的重组细菌平台可将低成本的食物垃圾转化为 PHA，并搭载在现有的沼气厂基础设施上。
“我们的这种方法成本低、适用范围广且可快速推广，利用上述平台有望生产更经济环保的工业化学品/材料。”
基于这一平台，在细菌培养物中将食物垃圾经过多流程转为 PHA 的聚合物，然后裂解细菌培养物中的细胞收集聚合物。这些生物塑料可用于软包装、可堆肥咖啡包和 3D 打印长丝等。
具体而言，其生产过程中会使用两组特异性细菌，第一组细菌消化食物垃圾产生短链碳，这是挥发性脂肪酸，可作为第二组细菌的前体原料；第二组细菌以这些碳为底物并将它们转化为生物塑料。然后，裂解细胞，提取、收集、纯化 PHA 并加工成不同的制剂。该过程总共需要 7 天。
（来源：公司官方新闻稿）
其 PHA 制造工艺的核心技术是该公司进化出的一种新细菌，这种细菌可将碳基有机废物转化为有机酸。该团队最初通过搜寻城市垃圾处理设施收集样本，以确定有机物质分解速度非常快的地方，并前往废物处理设施的位置寻找新的细菌菌株。
PHA 是一种利用微生物直接制造的可降解生物聚酯，本质上是细菌的“脂肪”，这是一种天然存在的聚合物，由细菌作为能量存储单元制成。“这就是为什么这种聚合物完全可堆肥，当把它扔进大自然或海洋环境中时，细菌很快就会把它降解掉，而其他类型的可堆肥塑料不能那么容易分解。”
公开资料显示，PHA 兼具良好的生物相容性能、生物可降解性和塑料的热加工性能，因此同时可作为生物医用材料和生物可降解包装材料。这种材料已经成为生物材料领域最为活跃的一个研究热点。
正在推进商业化，已达成多项合作
该公司的发酵总监 Andrew Chiappetta 表示，公司可以对其 PHA 进行微调，使这种材料具有多种特性，从柔软柔韧到坚硬和具有刚性。
“我们的 PHBV 塑料具有与传统油基塑料相同的性能，且没有环境成本。当产品达到使用寿命时，一个月内即可完成降解。如果它确实进入海洋，它会在一年内降解。”
他还指出，这种多功能性可能使 PHA 成为包装、医疗工具、汽车零部件、纺织品和其他商业产品等领域“塑料替代品的圣杯”。
（来源：公司官网）
起初，该公司是重新利用当地餐馆加工过的食物垃圾，将垃圾制造成可生物降解的塑料、生物燃料和药品。一年后，团队获得了加拿大皇家银行创新创业奖早期组二等奖。
“我们的行动非常迅速，计划在未来几年内推进全面商业化规模。” Andrew Chiappetta 说，他是在公司任职的几位多伦多大学校友之一。
2022 年，这家公司宣布完成 A 轮融资，并透露这笔钱会用于加速公司与其合作伙伴一起将第一套产品推向市场，同时完成其技术与安大略省伦敦 StormFisher 沼气厂的首次集成。
全面商业化依赖于生产能力。现阶段，这家公司已经拥有一个占地 4,000 平方英尺的试点工厂，每周可生产大约 1 公斤的 PHA。还与加拿大国家研究委员会合作建设下一个规模化制造工厂，该工厂获得了加拿大政府 160 万美元的资助。预计工厂每周将生产 50 公斤至 70 公斤的即用型 PHA 颗粒，并处理超过两吨的有机废物。“这一重要的扩大规模阶段将是我们技术全面商业化之前的最后一步。”
Luna Yu 指出，PHA 的目标价格可能会比目前市场上的价格大约低 30%-40%。
Luna Yu 还强调企业合作伙伴关系的重要性，无论是业务发展、规模扩大、研发还是商业化方面。过去两年，Genecis Bioindustries已积累了 15 个合作伙伴，其中包括废物处理公司和生物塑料买家。
“未来 10 年的目标是让 PHA 尽可能大规模普及。”
素材来源官方媒体/网络新闻
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