據一份研究報告顯示,美國與英國研究人員開發出一種可分解塑料的酶,有助于解決日益嚴重的塑料污染問題。據悉,該報告被發表于美國同行評審期刊《國家科學院學報》中。
據報道,每年有800多萬噸塑料被倒入全球海洋,多數塑料產品就算做了回收,仍可留在環境中好幾百年,人們擔心這種由石油制成的產品會殘留毒性,對人類健康與環境構成危害。一直以來,研究人員致力于尋找更好的分解方法。
英國樸茨茅斯大學與美國能源部國家再生能源實驗室的科學家,決定專心研究數年前在日本發現的一種自然形成細菌。這種細菌被稱為Ideonella sakaiensis,似乎專吃一種塑料,即廣泛用在塑料瓶的聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)。
樸茨茅斯大學的約翰·麥吉漢(John McGeehan)教授和NREL的格雷·格貝克漢姆(Gregg Beckham)博士通過研究破解了PETase酶的晶體結構,并獲得了其3D結構信息,研究人員用這個發現來考察消化過程是如何進行的。在研究過程中,他們無意間制造出了另一種酶,并且這種酶在降解塑料方面的表現比自然界中天然進化出的同類酶更加優越。研究人員正在進一步改進提升這種酶的性能,使其能在較短的時間內分解塑料,從而能廣泛地應用于工業生產。
除了在降解PET塑料方面比天然的PETase酶更勝一籌之外,這種PETase酶的突變體還可以降解2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)——一種以生物為基礎的PET塑料的替代材料,它被贊譽為玻璃啤酒瓶的不二之選。
盡管這項發現受到科學家的熱烈歡迎,但研究人員也指出,在這些酶廣泛應用于回收行業之前,還有很長的路要走。曼徹斯特大學生物分析科學家道格拉斯·凱爾教授說:“石油衍生的塑料和聚合物能抵抗降解,它們在環境中的積累是一個令人困擾的問題,讓降解這類塑料的酶不斷進化是重中之重。”
論文鏈接:http://www.pnas.org/content/early/2018/04/16/1718804115