處理塑料污染 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)吃塑料的細(xì)菌并加速進(jìn)程

我們今天拋棄的塑料瓶將會存在數(shù)百年，對海洋生物造成致命影響的塑料污染問題。但是科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)菌，可以吃掉用來制造瓶子的塑料，現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)改進(jìn)了這種細(xì)菌，使其工作更快，雖然它目前還不是塑料污染的完整解決方案 ，但它確實(shí)顯示了細(xì)菌在這方面的環(huán)保潛力。塑料是復(fù)雜的聚合物，意味著它們很長且重復(fù)的分子鏈不溶于水。

這些鏈條的強(qiáng)度使塑料非常耐用，意味著它需要很長時(shí)間才能自然分解。如果可以將它們分解成較小的可溶性化學(xué)單元，那么可以在閉環(huán)系統(tǒng)中收集和回收這些單元以形成新的塑料。

2016年，日本科學(xué)家測試了針對塑料分解的不同細(xì)菌，發(fā)現(xiàn)Ideonella sakaiensis 201-F6可以消化用于制造一次性飲料瓶聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）的塑料。它通過分泌一種稱為PETase的酶（一種可以加速化學(xué)反應(yīng)的蛋白質(zhì)）起作用。這將PET中的某些化學(xué)鍵（酯）分開，留下細(xì)菌可以吸收的較小分子，使用它們中的碳作為食物來源。盡管其他細(xì)菌酶已經(jīng)知道能夠緩慢消化PET，但新酶顯然已經(jīng)專門用于這項(xiàng)工作。這表明它可能更快，更高效，因此有可能用于生物循環(huán)。

因此，幾個(gè)團(tuán)隊(duì)一直試圖通過研究PETase的結(jié)構(gòu)來了解PETase的工作原理。在過去的12個(gè)月中，來自韓國，中國，英國，美國和巴西的團(tuán)隊(duì)都發(fā)表了高分辨率的酶結(jié)構(gòu)并分析其機(jī)制。這些論文表明，執(zhí)行化學(xué)消化的PETase蛋白質(zhì)部分是物理定制的，以便與PET表面結(jié)合并在30°C下工作，使其適合在生物反應(yīng)器中循環(huán)使用。其中兩個(gè)團(tuán)隊(duì)還表明，通過微妙地改變酶的化學(xué)性質(zhì)，使其比天然PET酶更快速地工作。