塑料回收新突破!研究人员意外发现可降解塑料酶

  【环球网科技综合报道】据俄罗斯卫星网4月17日报道,英国朴次茅斯大学和美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的科学家们在研究几年前在日本废物回收中心发现的天然酶时,意外地生成了一种可降解塑料的酶,很有可能被用于解决世界上最严重的环境问题之一——塑料污染。根据非营利组织塑料海洋基金会(Plastic Oceans Foundation)的数据,每年全球有超过800万吨的塑料垃圾被扔进海洋里。

  

  朴茨茅斯大学于17日发布的新闻稿表示,这种日本天然酶Ideonella sakaiensis 201-F6(也被称为PETase酶)可以分解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET在20世纪40年代被作为工程塑料而获得专利。

  当研究人员研究PETase酶时,他们意外地生成了另一种分解PET塑料的酶,甚至比他们刚开始研究的天然酶更好。

  研究人员与英国的钻石光源研究机构(Diamond Light Source)合作,使用同步粒子加速器和比太阳亮100亿倍的强烈的X射线光束,来观察构成PETase的单个原子。“钻石光源研究机构最近创造了一种世界上最先进的X射线光束线,并且通过这种X射线我们能够看到PETase的3D原子结构中惊人的细节。能够看到这种生物催化剂的内部工作原理,为我们研究分解速度更快效率更高的酶提供了方向,”麦吉汉解释说。

  研究人员随后与美国南佛罗里达大学和巴西坎皮纳斯大学的计算模型科学家合作,发现PETase与角质酶有相似的结构。角质酶是另一种也可降解PET的酶,但具有几种不同的特征,除了天然聚合物外,它还可以分解人造聚合物。

  因此,研究人员变异了PETase,使其更像角质酶,发现所得的PETase突变体在降解PET方面比天然的PETase做得更好。报道称,《美国国家科学院学报期刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences journal)于16日发表了这项研究发现。然而,据朴茨茅斯大学的研究人员表示,他们仍在努力进一步改善PETase的突变体,让其以更快的速度分解塑料。

  麦吉汉在朴茨茅斯大学新闻稿指出,“虽然改善不大,但这一偶然的研究发现表明,仍有很大的空间进一步改进这些酶的性能,获得新的塑料回收解决方法,以应对不断增长的堆积如山的塑料垃圾。”(实习编译:吴云 审稿:田瑞哲)

责编:陶宗瑶(实习生)
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