塑胶污染有办法解决？科学家制造出加速进食塑胶的突变酶

塑胶污染有办法解决？科学家制造出加速进食塑胶的突变酶

地球上最严重的环境污染之一塑胶垃圾终于有克星了？科学家意外制造出一种比天然降解更有用、专吃 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。

塑胶最早诞生于 1850 年代的英国，到了 1940 年代，一种塑胶形式“聚对苯二甲酸乙二酯”（PET）获得专利，并因为使用过于方便开始大流行，铺天盖地的塑胶制品一夕之间占据了人类生活各个角落。在塑胶分类中，聚对苯二甲酸乙二酯（PET）代号是 1 号，常见应用产品也就是宝特瓶。

《卫报》报导，全球每分钟销售约 100 万个宝特瓶，但回收率仅 14%；《CNN》报导，每年有 800 万吨塑胶垃圾流进海洋，预估到 2050 年，海洋中塑胶废物将和鱼一样多。

科学家表示，当初很少人料到大量塑胶垃圾会成为地球上最大的污染源之一，由于难以自然分解，现已在海洋中造成生态浩劫，我们不时听闻又有海龟、海鸟或鲸鱼、海豚死于误食大量塑胶的噩耗；焚化塑胶垃圾也会造成空气污染，部分塑胶如聚氯乙烯（PVC）和聚碳酸酯（Polycarbonates），在某些条件下会释出有害物质或内分泌干扰素，危害生物生育机能。

我们设法亡羊补牢，比如改用可生物降解的塑胶，但对大自然的伤害并未减少。很偶然地，英国朴茨茅斯大学（University of Portsmouth）结构生物学教授 John McGeehan 与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 年于日本废弃物回收中心发现的一种天然水解酶 PETase 时，无意中设计出分解塑胶效率更上一层楼的酶突变体。

这种天然酶被发现时正在帮助日本微生物“Ideonella sakaiensis”分解、消化 PET 塑胶，研究人员原先只是想着手确定这种酶如何在 PET 出现后跟着进化，因此决定添加一些氨基酸来“调整”其晶体结构，没想到导致酶突变，使其进食塑胶的速度变得更快。

值得注意的是，这种突变酶也能降解 PET 的替代品 PEF（一种生质材料，由乙二醇和 2,5-呋喃二甲酸制成），虽然突变酶需要经过几天时间才能开始分解塑胶，效率只比天然酶多了约 20%，但研究人员态度乐观，因为他们知道了酶还可以继续优化增强。现在团队正在进一步改善酶的结构，希望它们可在更短时间内分解 PET 塑胶。