科學家發現“超級酶” 讓消化PET塑料垃圾速度提高6倍
早在2018 年,來自日本京都工業大學的科學家就發現了一種對PET 塑料有天然“食慾”的細菌–大坂堺菌(Ideonella sakaiensis),從而為那些常見的塑料污染形式提出了低成本解決方案。現在,科學家以大坂堺菌為基礎設計了全新“超級酶”,從而讓塑料垃圾的消化速度提高6 倍。
在對大坂堺菌的研究中,科學家發現主要是通過名為“PETase”的酶起作用的。於是,朴茨茅斯大學和美國國家可再生能源實驗室(NREL)的研究人員就在實驗室裡設計出了新酶,塑料分解速度比原來快20% 左右。現在,同一個團隊已經成功地將它與它的伙伴酶–MHETase 結合起來,進一步提高消化速度。
科學家首先用同步加速器研究酶的原子結構,同步加速器使用比太陽亮100 億倍的X射線束。團隊能夠利用這種方式將兩種酶連接起來。簡單地將兩種酶結合起來,塑料消化的速度就提高了一倍,但將它們之間的特殊連接工程化後,產生了一種”超級酶”,再次將塑料降解的速度提高了三倍。
朴茨茅斯大學的約翰·麥基漢教授表示:“我們的首次實驗表明,它們整合在一起效果非常好,所以我們決定嘗試將它們物理連接起來,就像兩個吃豆人被一根繩子連接起來一樣。我們很高興地看到,我們的新嵌合酶比自然進化的獨立酶快了3倍,為進一步改進開闢了新途徑。”
該研究發表在《美國國家科學院院刊》雜誌上。
資料來源:朴茨茅斯大學