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今天我們隨手一扔的塑料瓶（píng），即使數百年之後仍會屹立於大地之上（shàng）。不斷堆積的塑（sù）料（liào）已然造成極其嚴重的汙染問題，對（duì）生態（tài）造成的破壞觸目驚心，比如海洋中（zhōng）的許多生物正因它們的存在而麵臨死亡威脅。
近年來，科學家發（fā）現了能真正以塑料為食的菌株（zhū），通過運用蛋白質（zhì）工程和蛋白質進化等方式，不斷對這些菌株進行改進以提（tí）高（gāo）它們的運作效率。
塑料是一種複雜且不溶於水的聚合物，有著很長的重複（fù）的分子鏈。這些長分子鏈的強度使塑料成為一種十分耐用的材料，需要很長的時間才能被自然降解。如果可以（yǐ）將它們分解（jiě）成更小的可溶性化學單元，那麽就可以通過收集和回收這些基礎單元在閉環（huán）係（xì）統中形成新的塑料。
2016年，日本科學家測試了來自塑料瓶回收廠的不（bú）同細菌，發（fā）現Ideonella sakaiensis 201-F6可以消化用於製造一次性飲料瓶的塑料（liào）——PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)。這種細菌能分泌一種（zhǒng）被稱為（wéi）PETase的酶，而這種酶能斷開（kāi）PET中的特定化（huà）學鍵（jiàn）(酯類)，留下的（de）那些較小的分子會被細菌吸收，並（bìng）將分子中的（de）碳作為食物來（lái）源。
盡管我們也知道（dào）之前還有其（qí）他的細菌酶也（yě）可以緩慢地消化PET，但新的酶顯然似乎是專門為這項工作而生的。它（tā）能更快更有效地（dì）對塑料進行（háng）分（fèn）解，具有用於生物循環的潛能。
因（yīn）此，好幾個研究團隊一直試圖通過研究PETase的結構（gòu）來了解它的工作原理。在過去一（yī）年中，來自中國、韓（hán）國、英國，美國（guó）和巴（bā）西的團（tuán）隊都發表了高分辨率下酶的結構及相關機製分析的論文。這些論文顯示，執行化學消化的那部分PETase蛋白會與PET的表麵結合，並在30℃時運作（zuò），使其能在生物反應器中回收利用。盡管如此，在生物反應器中使用細菌酶對（duì）塑料進行分解再回收利用的想法，仍是一件知易行難的事。塑料（liào）的物理（lǐ）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（jīng）結構，因此（cǐ）塑料分子非（fēi）常緊密地堆積（jī）在（zài）一起，讓酶難（nán）以接觸。最新的研究表明，改進過的酶很（hěn）可能具有非常（cháng）強的功效，因為參與反應的（de）那部分分子具有很強的接觸能力，能夠直擊即便是被遮蔽起來的PET分子。
想要通過人為方式改造酶（méi）以讓其具有高於自（zì）然狀態（tài）時所具有的工作效率，其實是件不太尋常的事。或許（xǔ）這一研究成果（guǒ）反映的一個事實——為（wéi）了生存，細菌（jun1）在最近進化出了用PETase對付人造塑料的（de）本領。或許科學（xué）家可（kě）以通過工程優化PETase的形式來超越自然進化。但這也存（cún）在（zài）一個令人擔心的問題：雖然生物反應器中使用的任何改良過的細菌都可能受到高度控製（zhì），但它進化成可以降解和消耗塑料的這一能力或許意味著——我們如此依賴的塑料或許並沒有我們想（xiǎng）象中的那麽耐（nài）用。
如（rú）果自然界存在更多的可（kě）以吃塑料的細（xì）菌，那麽那些原本設計（jì）來保持多年的塑料產品或建築結（jié）構就將受到威脅。到那時，為了防止塑料產品被饑餓的微生物汙染，塑料行業將麵臨嚴峻挑戰。
資料來源：中塑在線（xiàn）
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