[发明专利]可自动生物降解的吸收制品

说明书

本发明提供了一种至少部分由可生物降解的聚合物形成的可自动生物降解的吸收制品，所述吸收制品包括灭活的微生物产品。所述吸收制品含有一种或多种微生物，所述微生物被设计为分泌降解所述生物聚合物的酶，所述生物聚合物可以是聚羟基丁酸酯聚合物。所述微生物可以天然分泌所述酶或可以被遗传修饰为分泌所述酶。掺入所述吸收制品中的所述微生物或细菌是基于它们在特定盐浓度下的耐盐性和酶产生而特别选择的。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2020年7月31日的美国临时专利申请号63/059,281的优先权，该申请以引用的方式并入本文。

背景技术

全球石油基塑料产量每年都在持续增加。例如，近年来，已经生产了超过300,000,000吨石油基聚合物。大部分上述生产的聚合物被用于生产一次性产品，诸如塑料饮料瓶、吸管、包装和吸收制品，包括可穿戴吸收制品。大多数这些塑料产品都被丢弃，没有进入回收流。

尤其是，吸收制品(包括个人护理和儿童护理服装)目前主要由石油基塑料(诸如由聚乙烯或聚丙烯形成的薄膜和非织造材料)制成。由于这些制品的性质和它们执行的功能，部分或完全回收使用过的聚丙烯或聚乙烯材料，即使不是不可能的，也是困难的。

长期以来，人们一直希望，由可再生资源生产的可生物降解的聚合物(以下简称“生物聚合物”)在减少全球石油基塑料在环境中的积聚方面能够大有前景。例如，已经对生物衍生的聚合物和可在合适环境中生物降解的聚合物进行了重要研究。一类这种生物聚合物是聚羟基链烷酸酯。具体而言，聚羟基丁酸酯(PHB)显示出是有前景的，因为该聚合物来源于天然来源，可以通过若干机制进行生物降解，并且与人体组织具有生物相容性。特别有利的是，聚羟基丁酸酯具有与某些石油基聚合物非常相似的热塑性性质。

聚羟基链烷酸酯是使用多个细菌属和古菌属合成的，这些细菌属和古菌属包括盐芽孢杆菌属(Halobacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、盐杆菌属(Salinobacter)、黄杆菌属(Flavobacterium)、色盐杆菌属(Chromohalobacter)、盐单胞菌属(Halomonas)、海杆菌属(Marinobacter)、弧菌属(Vibrio)、假单胞菌属(Pseudomonas)、盐球菌属(Halococcus)、盐棍菌属(Halorhabdus)、适盐菌属(Haladaptatus)、无色嗜盐菌属(Natrialba)、盐栖菌属(Haloterrigena)和盐红色菌属(Halorussus)。聚羟基链烷酸酯作为这些生物体的能量库。由上述微生物产生聚羟基链烷酸酯聚合物涉及从乙酰辅酶A开始的三步酶促机制。该途径的最后一步涉及通过聚羟基链烷酸酯聚合酶将羟基链烷酸单体聚合为聚羟基链烷酸酯聚合物。生物合成的聚羟基链烷酸酯作为大分子量细粒在细菌细胞中积聚，可占细胞干物质的约60％至约90％。

因此，由于聚羟基链烷酸酯可以通过更多石油基聚合物机制来分解，因此用生物聚合物诸如聚羟基链烷酸酯聚合物替代石油基聚合物，将在废物处理方法方面取得重大进展。然而，即使与石油基聚合物相比，生物聚合物能够更快地生物降解，生物聚合物一旦被丢弃仍然可以在垃圾填埋场或土壤中保留很长一段时间。因此，需要一种用于在生物聚合物(诸如聚羟基链烷酸酯)进入固体废物流后加速它们的分解的系统和方法。

发明内容

一般而言，本公开涉及一种可生物降解的吸收制品。所述可生物降解的吸收制品由至少一层形成，所述层包含聚羟基链烷酸酯聚合物和灭活的微生物产品，所述灭活的微生物产品包括至少一种类型的微生物。所述灭活的微生物产品被构造为在接触盐浓度为约50毫摩尔/升或更高的含盐液体时活化，其中所述至少一种类型的微生物产生降解所述聚羟基链烷酸酯聚合物并且增加所述聚羟基链烷酸酯聚合物在接触所述含盐液体时分解速率的酶。