有办法解决塑料污染吗?科学家制造突变酶,加速塑料的进食
塑料垃圾是地球上最严重的环境污染之一,终于有了克星了?科学家们意外地创造了一种比自然降解更有用的特殊食物 PET(宝特瓶材质)塑胶的突变酶,未来很有机会成为数百万吨宝特瓶的终结者。
塑料最早出生 1850 英国时代到了 1940 年代,一种塑料形式“聚对苯二甲酸乙二酯”(PET)获得专利过于方便,获得专利并开始流行,铺天盖地的塑料制品一夜之间占据了人类生活的各个角落。聚对苯二甲酸乙二酯在塑料分类中(PET)代号是 1 常用的应用产品是宝特瓶。
据《卫报》报道,全球每分钟销量约为 100 一万个宝特瓶,但回收率只是 14%;《CNN》每年都有报告 800 预计1万吨塑料垃圾流入海洋 2050 海洋中的塑料废物将和鱼一样多。
科学家说,很少有人预料到大量的塑料垃圾会成为地球上最大的污染源之一。由于难以自然分解,它已经在海洋中造成了生态灾难。我们不时听到海龟、鸟类或鲸鱼和海豚死于误食大量塑料的坏消息;焚烧塑料垃圾也会造成空气污染,一些塑料,如聚氯乙烯(PVC)和聚碳酸酯(Polycarbonates),有害物质或内分泌干扰素在某些情况下释放,危害生物生育能力。
我们试图用可生物降解的塑料来弥补,但对自然的危害并没有减少。偶然,英国朴茨茅斯大学(University of Portsmouth)结构生物学教授 John McGeehan 美国能源部国家再生能源实验室(NREL)化学工程师 Gregg Beckham,在研究 2016 在日本废物回收中心发现的一种天然水解酶 PETase 时,无意中设计了分解塑料效率更高的酶突变体。
发现这种天然酶正在帮助日本微生物“Ideonella sakaiensis”分解、消化 PET 研究人员只是想确定这种酶是如何工作的 PET 随着进化,决定添加一些氨基酸“调整”其晶体结构,没想到会导致酶突变,让它吃塑料更快。
值得注意的是,这种突变酶也可以降解 PET 的替代品 PEF由乙二醇和乙二醇制成的生质材料 2.5-呋喃二甲酸),虽然突变酶需要几天时间才能开始分解塑料,但效率只比天然酶高 但研究人员乐观,因为他们知道酶可以继续优化和增强。现在团队正在进一步改善酶的结构,希望它们能在更短的时间内分解 PET 塑胶。