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據(jù)俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)4月17日?qǐng)?bào)道，英國樸次茅斯大學(xué)和美國能源部國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的科學(xué)家們?cè)谘芯繋啄昵霸谌毡緩U物回收中心發(fā)現(xiàn)的天然酶時(shí)，意外地生成了一種可降解塑料的酶，很有可能被用于解決世界上最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一——塑料污染。根據(jù)非營利組織塑料海洋基金會(huì)(Plastic Oceans Foundation)的數(shù)據(jù)，每年全球有超過800萬噸的塑料垃圾被扔進(jìn)海洋里。
樸茨茅斯大學(xué)于17日發(fā)布的新聞稿表示，這種日本天然酶Ideonella sakaiensis 201-F6(也被稱為PETase酶)可以分解聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET在20世紀(jì)40年代被作為工程塑料而獲得專利。
當(dāng)研究人員研究PETase酶時(shí)，他們意外地生成了另一種分解PET塑料的酶，甚至比他們剛開始研究的天然酶更好。
研究人員與英國的鉆石光源研究機(jī)構(gòu)(Diamond Light Source)合作，使用同步粒子加速器和比太陽亮100億倍的強(qiáng)烈的X射線光束，來觀察構(gòu)成PETase的單個(gè)原子。“鉆石光源研究機(jī)構(gòu)最近創(chuàng)造了一種世界上最先進(jìn)的X射線光束線，并且通過這種X射線我們能夠看到PETase的3D原子結(jié)構(gòu)中驚人的細(xì)節(jié)。能夠看到這種生物催化劑的內(nèi)部工作原理，為我們研究分解速度更快效率更高的酶提供了方向，”麥吉漢解釋說。
研究人員隨后與美國南佛羅里達(dá)大學(xué)和巴西坎皮納斯大學(xué)的計(jì)算模型科學(xué)家合作，發(fā)現(xiàn)PETase與角質(zhì)酶有相似的結(jié)構(gòu)。角質(zhì)酶是另一種也可降解PET的酶，但具有幾種不同的特征，除了天然聚合物外，它還可以分解人造聚合物。
因此，研究人員變異了PETase，使其更像角質(zhì)酶，發(fā)現(xiàn)所得的PETase突變體在降解PET方面比天然的PETase做得更好。報(bào)道稱，《美國國家科學(xué)院學(xué)報(bào)期刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences journal)于16日發(fā)表了這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)。然而，據(jù)樸茨茅斯大學(xué)的研究人員表示，他們?nèi)栽谂M(jìn)一步改善PETase的突變體，讓其以更快的速度分解塑料。
麥吉漢在樸茨茅斯大學(xué)新聞稿指出，“雖然改善不大，但這一偶然的研究發(fā)現(xiàn)表明，仍有很大的空間進(jìn)一步改進(jìn)這些酶的性能，獲得新的塑料回收解決方法，以應(yīng)對(duì)不斷增長的堆積如山的塑料垃圾。”
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