能「吃「塑料酶的表徵和工程應用前景
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05-03
塑料普遍存在，用途廣泛，但造成了全球環境問題。每年有800萬噸塑料流入海洋，比如不易降解的PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯，一次性塑料飲料瓶、一些衣物和地毯的主要材料)不僅對陸地動植物構成風險，尤其對海洋環境中的生物的風險日益嚴重。最近，英國科學家基於一種酶（生物催化劑），造出了一種能「吃」塑料的物質。新物質有助塑料的回收和再利用，幫助解決全球目前面臨的塑料污染問題。
圖1 塑料對海洋生物的生存威脅日嚴重
2016年，日本研究人員發現了這種食用塑料的細菌。當時，專家和評論人士就表示，這是解決塑料污染的潛在方法。在最新研究中，朴茨茅斯大學生物學家約翰·麥吉漢教授帶領團隊，對這種酶的結構中與消化塑料有關的部分做了一些微調，造出了這種酶的「超強」版本，其「消化」塑料的能力遠超自然界中發現的物質。研究人員將其取名「PETase」，因為它能分解用於製造飲料瓶的PET塑料，加速這些塑料的降解過程（通常需要數百年時間）。他們表示，通過將塑料分解成易處理的塊狀物，新物質可以幫助回收數百萬噸塑料瓶。
圖2 PETase催化PET對bis((2-hydroxyethyl)-TPA (BHET)、MHET和TPA的解聚作用及MHETase將MHET轉化為TPA和EG
研究人員也指出，在這些酶廣泛應用於回收行業之前，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。」
圖3PETase結構
「PETase」酶對於塑料的回收和再利用非常有用。研究成果發表在最新的美國《國家科學院學報》上。
