科学家利用分子工程 打造可高效分解塑胶垃圾的酵素

塑胶垃圾人类造的罪孽,人类有责任处理。(图/shutterstock)

塑胶污染是个难以处理的问题,因为塑胶很难在自然环境分解,人类已经在马里亚纳海沟发现塑胶垃圾了,而且由于那里暗无天日,恐怕将会持续留存下去。现在科学家合成了一种可以能够高效率分解塑胶的酵素,希望能够在未来,成为处理塑胶垃圾的利器

新阿特拉斯(New Atals)报导,在2018年,日本工业大学的科学家,发现了第一种可以分解塑胶的细菌,它能够将常见的宝特瓶材料「苯二甲酸乙二酯」(PET),分解成较单纯的单对苯二甲酸,由于是在日本大阪府堺市的一家宝特瓶回收厂发现的,因此得名「大阪堺菌」(Ideonella sakaiensis)。之后,科学家从细菌身上提取出分解塑胶的酵素,取名叫PET酶(PETase )。

朴茨茅斯大学和国家可再生能源实验室(NREL),重新研究大阪堺菌 ,发现该细菌分解塑胶的工作,是通过一对酶起作用的,PET酶是其中一种,还有一伴侣酶(MHETase)结合使用,可以进一步提高分解效率。

科学家是利用同步加速器来研究这两种酶的原子结构,同步加速器在这种情况可以作为显微镜,使科学团队能够有效的得知酶的3D结构,以及两种酶之间的作用联系。再通过工程改造,终于完成嵌合酶,可以将塑胶分解敀速度提高6倍。

朴茨茅斯大学教授约翰·麦基汉(John McGeehan)说:「我们的第一个实验,表明2种酶确实可以更好地协同工作,因此我们决定尝试物理方式,将它们链接起来。如同我们所设想,效率确实加倍,新的嵌合酶比自然进化的独立酶要快上许多。」

不过,离实用化还有一些路要走,它还需要能够大量生产的方式,以及未来如何应用的问题,即使我们手上有了这种利器,似乎仍然没办法解决海沟里的塑胶垃圾。