科學家利用分子工程 打造可高效分解塑膠垃圾的酵素

塑膠垃圾是人類造的罪孽,人類有責任處理。(圖/shutterstock)

塑膠汙染是個難以處理的問題,因為塑膠很難在自然環境分解,人類已經在馬里亞納海溝發現塑膠垃圾了,而且由於那裡暗無天日,恐怕將會持續留存下去。現在科學家合成了一種可以能夠高效率分解塑膠的酵素,希望能夠在未來,成為處理塑膠垃圾的利器。

新阿特拉斯(New Atals)報導,在2018年,日本京工業大學的科學家,發現了第一種可以分解塑膠的細菌,它能夠將常見的寶特瓶材料「苯二甲酸乙二酯」(PET),分解成較單純的單對苯二甲酸,由於是在日本大阪府堺市的一家寶特瓶回收廠發現的,因此得名「大阪堺菌」(Ideonella sakaiensis)。之後,科學家從細菌身上提取出分解塑膠的酵素,取名叫PET酶(PETase )。

朴茨茅斯大學和國家可再生能源實驗室(NREL),重新研究大阪堺菌 ,發現該細菌分解塑膠的工作,是通過一對酶起作用的,PET酶是其中一種,還有一伴侶酶(MHETase)結合使用,可以進一步提高分解效率。

科學家是利用同步加速器來研究這兩種酶的原子結構,同步加速器在這種情況可以作為顯微鏡,使科學團隊能夠有效的得知酶的3D結構,以及兩種酶之間的作用聯繫。再通過工程改造,終於完成嵌合酶,可以將塑膠分解敀速度提高6倍。

朴茨茅斯大學教授約翰·麥基漢(John McGeehan)說:「我們的第一個實驗,表明2種酶確實可以更好地協同工作,因此我們決定嘗試以物理方式,將它們鏈接起來。如同我們所設想,效率確實加倍,新的嵌合酶比自然進化的獨立酶要快上許多。」

不過,離實用化還有一些路要走,它還需要能夠大量生產的方式,以及未來如何應用的問題,即使我們手上有了這種利器,似乎仍然沒辦法解決海溝裡的塑膠垃圾。

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