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有一種（zhǒng）細菌能將塑料當美味吃（chī）掉

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瀏覽：- 發布日期：2018-05-08 08:25:13【大中小】

今天我（wǒ）們隨手一扔的塑料瓶，即使數百年之後仍會屹立於大地之上。不斷堆積的塑料已然造成極其（qí）嚴重的汙染問題（tí），對生態造成的破壞（huài）觸（chù）目驚心，比如海洋中的許多生物正因它（tā）們（men）的存在而麵臨死亡（wáng）威脅。

近年來，科學家發現了（le）能真正以塑料為食的菌株，通過（guò）運用蛋（dàn）白質工程和蛋白質（zhì）進化等方式，不（bú）斷對這些菌株進行改（gǎi）進以提高它們的運作效率。

塑（sù）料是一種複雜且不溶於水的聚合物，有著很長（zhǎng）的重複的分子鏈。這些長分子鏈的強度使塑料成為一（yī）種十分耐用的材（cái）料，需要很長的時間才能（néng）被自然降解。如果（guǒ）可以將它們分解成更小的可溶性化學單元，那（nà）麽就可以（yǐ）通過收（shōu）集和回收這些基礎單（dān）元在閉環係（xì）統中形（xíng）成新（xīn）的塑料。

2016年，日本科學家測試了來自塑料瓶回收廠的不同細菌，發現Ideonella sakaiensis 201-F6可以消化用於製造一次性飲料瓶的塑料——PET(聚對苯（běn）二甲酸乙二醇酯（zhǐ）)。這種細菌能分泌一（yī）種被稱為PETase的酶，而這種酶能斷開PET中的（de）特定化學鍵(酯（zhǐ）類)，留下的那些較小的（de）分子會（huì）被細菌吸收，並將分子中的（de）碳作為食物來源。

盡管我們也知道之前還（hái）有其他的細菌酶也可（kě）以緩慢地消（xiāo）化PET，但新的酶顯然（rán）似乎是專門為這項工作而生的。它能（néng）更快更有效地對塑料進行分解，具有用於生（shēng）物循環的潛能。

因此，好幾個研究團隊一直（zhí）試圖通過研究PETase的結（jié）構來了解它的工作原理。在過去（qù）一年中，來（lái）自中國、韓國、英國，美國和（hé）巴西的團隊都發表了高分辨率下（xià）酶的結（jié）構及相關機製分析的論文。這些論文顯示，執行化學消化的（de）那部分PETase蛋白會與PET的表麵結合，並在30℃時運作，使其能在生物反應器中（zhōng）回收利（lì）用。盡管如此，在生物反應器中使用細菌酶對塑料進行分解再（zài）回（huí）收利用的想法，仍是一件知（zhī）易行難的事。塑料的物理特性讓它們並不容易與酶發生相互作用。
用於製作飲料瓶的PET具有一種半結晶結構，因此（cǐ）塑料分（fèn）子非常緊密地堆積在一起，讓酶難以接（jiē）觸。最（zuì）新的研究表明，改進過的（de）酶很可能具有非常強（qiáng）的功效，因為參（cān）與反應的那部分分子（zǐ）具有很（hěn）強的接觸能力，能夠（gòu）直擊即便是被遮蔽（bì）起來的PET分子。

想要通過人為（wéi）方式改造酶以讓其具有高於自然狀態時所具有的工作效率，其實是件不太尋常的事。或許這一研究成果反映的（de）一個事實——為了生存，細菌（jun1）在最近進化出了用PETase對付人造塑料的本領。或許科學家可以通過工（gōng）程優化PETase的形式來超越自然進化。但這也存在一個令（lìng）人擔心的問題：雖然生物反應器（qì）中（zhōng）使用的任何改良（liáng）過的細菌都可能（néng）受到高度控製，但它進化成可以降解（jiě）和消耗塑料的這一能力或許意味著——我（wǒ）們如此依賴的塑料或（huò）許並沒（méi）有我們想（xiǎng）象中（zhōng）的那麽耐用。

如果自然界存在（zài）更多的可以吃塑料的細（xì）菌，那麽那些原本設計來保（bǎo）持多年的塑料產品或建築結構就將受到威脅。到（dào）那（nà）時，為了防止塑料產品被饑餓的微生物汙染，塑料行業將麵（miàn）臨嚴峻挑（tiāo）戰。

資料來源：中塑在線

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