科學家不小心創造能分解塑膠的突變酶,有望解決全球塑膠污染危機

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科學家們不小心創造了一種能夠分解塑膠瓶的突變酶。 這突破能有史以來第一次實現瓶子的全面回收,解決全球塑膠污染危機。

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2016年在日本的垃圾發現一種自然進化會吃塑膠的細菌引發了這新的研究。 科學家們現在揭示了這種蟲所產生的酶的詳細結構。

一個國際小組對酶進行了調整,以了解它是如何進化的,但實驗讓它們無意中使分子在分解PET(polyethylene terephthalate,聚乙烯對苯二甲酸酯)塑膠時變得更好。

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負責這研究的英國普茲茅斯大學的John McGeehan教授說「結果是我們改進了酶,這有點令人震驚。 這很好,是一個真正的發現。」

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突變酶需要幾天的時間才能開始分解塑膠,遠快於海洋所需的幾個世紀。 但研究人員樂觀地認為,這可以進一步加速並成為一個可行的大規模流程。

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McGeehan說「我們希望做的是用這種酶將這種塑膠變回原來的組織,所以我們可以將它回收成塑膠。 這表示我們不需要挖掘更多的石油,基本上,它應該會減少環境中的塑膠量。」

全球每分鐘銷售約100萬個塑膠瓶,回收率僅為14%,許多塑膠瓶最終進入海洋,甚至污染了最偏遠的地方,損害了海洋生物和吃海鮮的人。

這項發表在美國國家科學院院刊上的新研究,首先確定了由日本蟲所產生的酶的精確結構。 團隊使用英國牛津附近的鑽石光源儀器(Diamond Light Source),它的X光比太陽亮100億倍,可以看見單獨的原子。

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酶的結構看起來非常類似於許多分解角質(cutin)的細菌,一種用作植物保護層的天然聚合物。 但是當團隊操縱酶來探索這種聯繫時,他們無意中提高了吃PET的能力。

一種可能的改進是將突變酶移植到能夠耐受70℃以上溫度的「極端細菌」中,此時PET會從玻璃狀態變為粘性狀態,使它能降解更快10到100倍。

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澳洲墨爾本RMIT大學的化學家Oliver Jones說「酶是無毒的,可生物降解的,並且可以由微生物大量生產。 在你可以用酶回收大量塑膠之前,還有一段路要走,先減少塑膠生產量可能是更好的一步。 [但是]這無疑是向正面方向邁出一大步。」

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來源: THE GUARDIAN

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