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科学家创造了一种“超级酶”,可以以六倍以前的速度吃掉塑料瓶

(2020-09-30 09:51:50)
标签:

健康

分类: 环境科学
科学家们创造了一种新的“超级酶”,它可以将塑料分解的速度比以前的酶快六倍。

朴茨茅斯大学的一份新闻稿说,一个先前已经重新设计了一种名为PETase的可食用塑料酶的研究人员现在已经将其与第二种酶结合,以加快这一过程。
超级酶可能对回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有重要意义,聚对苯二甲酸乙二醇酯是一次性饮料瓶,地毯和衣服中最常用的热塑性塑料。
PET需要数百年的时间才能在环境中降解。PETase可以在几天内将其分解为基础。
朴茨茅斯大学酶创新中心首席合著者兼主任约翰·麦基汉(John McGeehan)告诉美国有线电视新闻网(CNN),这一最新进展标志着使用酶来回收塑料和减少塑料污染的一个巨大停滞。
麦基汉说:“实际上,我们感到非常惊讶,它的效果如此好。”他强调,这一过程“仍然太慢”,无法在商业上可行。
他告诉CNN,研究人员已经获得了进行进一步实验的资金,成功的开发可能意味着可以回收现有的PET,而不是使用化石燃料来生产新的塑料。
麦基汉说:“我们正在寻求节省大量能源的方法。”
它是如何工作的?
超级酶结合了PETase和MHETase。两者的混合物自身分解PET的速度是PETase的两倍,而连接这两种酶的速度又提高了三倍。
麦基恩使用了钻石光源(Diamond Light Source)来绘制MHETase的分子结构,该设备使用的X射线要比太阳高100亿倍,从而能够看到单个原子。
McGeehan告诉CNN,研究人员随后能够通过连接MHETase和PETase来设计新的超级酶,有效地将这些酶的DNA缝合在一起,形成一条长链。
该技术是生物燃料行业中常用的技术,该技术使用酶分解纤维素酶,但是McGeehan说,这是他首次意识到结合酶分解塑料的能力。
完整的研究结果发表在周一的《美国国家科学院院刊》上。
塑料又如何分解?
塑料污染是最紧迫的环境问题之一。皮尤慈善信托基金会的最新报告预测,到2040年,每年进入海洋的塑料量将接近三倍,达到2900万吨,相当于地球海岸线每米50公斤。
报告还说,“没有单一的解决方案”,但是“雄心勃勃的回收策略”可以减少31-45%的塑料污染。
法国公司Carbios于4月宣布发表其自己的PET食用酶研究报告,根据该公司的新闻稿,该酶将于2021年在里昂附近的示范工厂进行测试。
其他可能的解决方案包括微小的蜡虫,它可以塑料,甚至可以聚乙烯,聚乙烯是一种常见且不可生物降解的塑料,由于其肠道细菌,该塑料目前堵塞了垃圾填埋场和海洋。
黄粉虫是粉虫甲虫的幼虫阶段,也可能有贡献。由于肠道中存在细菌,大约3,000至4,000条粉虫可以在大约一周的时间内分解一只聚苯乙烯泡沫塑料咖啡杯。

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