“酶解PET”会遗留有害成分?新型酶可进一步分解至有价值的简单分子

科技 (20) 2个月前

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,过去的研究已经证明,酶是可以用来分解普通塑料的,比如用于从饮料瓶到洗发水容器的PET。为了更好地实现塑料垃圾的循环经济,科学家们现在发现了一种新的酶,它可以进一步分解这一过程留下的关键塑料成分之一,留下可以重新用于新产品的简单分子。

2016年,日本的科学家发现了一种细菌,它对PET塑料有天然“胃口”,利用酶就可以在几周内将其分解。英国朴茨茅斯大学(University of Portsmouth)的研究人员随后成功地设计出了这种酶的一个性能更好的版本,称为PETse,并在2020年将其与另一个名为MHETse的酶结合,形成了一种超级酶,可以以6倍的速度消化PET塑料。

然而,上述“消化”过程是不完全的,会剩下PET的两种化学组成部分,乙二醇(EG)和TPA,其中后者遗留的问题更大一些。而如今这项发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的新研究就描述了接下来的步骤,特别是处理TPA的步骤。

研究报告的作者Jen DuBois教授解释说,“虽然EG是一种有很多用途的化学物质,例如,它是你放进汽车里的防冻剂的一部分,但TPA除了PET之外没有很多用途,也不是大多数细菌都能消化的东西。”

不过,朴茨茅斯的研究小组发现,一种来自消耗PET的细菌的酶能像手套一样识别TPA。然后,我们的团队证明了这种酶,叫做TPADO,能够以惊人的效率分解TPA,而且基本上只分解TPA。”

全球每年产生的塑料垃圾超过4亿吨,其中绝大部分最终被填埋,研究人员希望这项工作将为改善细菌酶(如TPADO)打开大门。这将有助于解决塑料污染的挑战,并开发能够将废弃塑料转化为有价值产品的生物系统。

该研究的作者John McGeehn教授说,“在过去几年里,酶工程取得了令人难以置信的进展,可以将PET塑料分解成其组成部分。这项工作更进一步,该酶可以将这些构件分解成更简单的分子。然后,这些分子可以被细菌利用来产生可持续的化学品和材料,从塑料废物中制造出有价值的产品。”

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