生物加速剂：科学家制造出超级酶，数天之内分解塑料，再也不用等200年了！

本世纪初，英国《卫报》曾开展了20世纪“人类最糟糕的发明”评选活动，最终塑料袋获此“殊荣”。

塑料制品毫无疑问给人类生活带来了极大的便利，它廉价、重量极轻、容量大、便于收纳，被广泛用于日常生活中。

塑料制品的危害却很大，很难自然降解，埋在地下200年也不会腐烂降解，大量的塑料废弃物填埋在地下，会破坏土壤的通透性，使土壤板结，影响植物的生长。如果家畜误食了混入饲料或残留在野外的塑料，还会造成死亡。

为了遏制这种白色污染，各国政府都采取了行动，中国自2008年起实行限塑令，实行有偿使用制。这样的政策虽然能减少一些使用，但是已经使用的塑料制品如何处理又成了难题。

近日，朴茨茅斯大学酶创新中心主任约翰·麦克格汉(John McGeehan)教授的研究团队制造出了一种“吃塑料”的超级酶，可能会在解决白色污染方面取得飞跃进步。

这一研究成果发表在《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。

这种超级酶其实是混合物，分别由PET降解酶(PETase)和MHETase组成。必须指出的是，这一超级酶的成功其实是“站在巨人的肩膀上”的成果。

2016年日本科学家从垃圾场中分离出了一种特殊细菌(Ideonella sakaiensis)，这种细菌也是人类已知的第一种将PET塑料作为食物来源的生物。

日本研究人员公布发现后，麦克格汉随即展开研究，2018年，其团队意外发现了PETase，其能够在短短几天内分解塑料。随后，研究人员又发现了MHETase。

PETase和MHETase一样，都属于酶类，被称为水解酶，不过前者只有后者的一半大小。它们可以分解常用塑料PET的酯键，从而形成人类所需要的基本构建单元，聚合物的再合成成为可能。

这两种酶各司其职，PETase先将塑料分解成小碎片，随后MHETase再进一步分解。也就是说，PETase酶完成了分解的第一步，MHETase完成了分解最关键的一步，两种酶缺一不可。

因此，此次麦克格汉团队将两种酶混合，发现“塑料瓶的降解能力几乎翻了一番”。

为了实现这种混合，研究人员还用到了同步加速器研究了酶的原子结构，这种加速器使用比太阳亮100亿倍的X射线束。这一设备使得研究人员绘制了这两种酶的三维结构，对后期的混合至关重要。

在降解速率方面，麦克格汉表示“新的混合酶比自然进化的单独酶快三倍，为进一步改进开辟了新的途径”。

不过，这一超级酶也有缺陷。测试表明，这种超级酶只能分解PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯，生活中常见的饮料瓶、药瓶和化妆品瓶就是使用的这种材质)和PEF(聚呋喃甲酸乙二醇酯，这种塑料较耐高温，目前生活用品中的运用不多)。

除了上述两种材料外，这种超级酶不能分解其他类型的塑料。

研究还在继续，研究人员将研究如何进一步加速分解过程，使这项技术能够用于商业。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文来源：

https://newatlas.com/environment/engineered-super-enzyme-plastic-waste-six-times/

http://glbnews.com/url.html?p=https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-8781627/Plastic-eating-enzyme-cocktail-recycles-plastic-waste-endlessly.html