研究发现新的酶具有显著的能力来帮助分解PET塑料的化学成分

导读：帮助率先使用酶来“吃掉”塑料的科学家们在为全球塑料危机开发基于自然的解决方案方面迈出了重要的下一步。

帮助率先使用酶来“吃掉”塑料的科学家们在为全球塑料危机开发基于自然的解决方案方面迈出了重要的下一步。他们已经确定了一种酶的特征，这种酶具有帮助分解对苯二甲酸(TPA)的非凡能力，前者是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料的化学成分之一，这种塑料被用于制造一次性饮料瓶、衣服和地毯。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，由蒙大拿州立大学的Jen DuBois教授和朴茨茅斯大学的John McGeehan教授共同领导，他们在2018年领导了国际团队，设计了一种可以分解PET塑料的天然酶。这些酶（PET酶和MHET酶）将PET聚合物分解成化学成分乙二醇（EG）和TPA。这项新研究描述了接下来的步骤，特别是管理TPA的步骤。

DuBois教授说：“虽然EG是一种有很多用途的化学品--例如，它是你放进汽车的防冻剂的一部分--但TPA在PET之外没有很多用途，它也不是大多数细菌甚至可以消化的东西。然而，朴茨茅斯团队发现，一种来自消耗PET的细菌的酶能像手套一样识别TPA。我们在MSU的小组随后证明，这种名为TPADO的酶可以分解TPA，而且几乎只分解TPA，效率惊人。”

全球每年产生的塑料垃圾超过4亿吨，其中绝大部分最终被填埋，研究人员希望这项工作将为改善细菌酶，如TPADO，打开大门。这将有助于解决塑料污染的挑战，并开发能够将废弃塑料转化为有价值产品的生物系统。

McGeehan教授是该大学的酶创新中心主任，他表示：“在过去的几年里，酶的工程取得了令人难以置信的进展，可以将PET塑料分解成其组成成分。这项工作更进一步，研究了一个级联中的第一种酶，该酶可以将这些构件分解成更简单的分子。然后，这些分子可以被细菌利用来产生可持续的化学品和材料，从塑料废物中制造出有价值的产品。”

“利用钻石光源的强大X射线，我们能够生成TPADO酶的详细三维结构，揭示了它是如何进行这一关键反应的。这为研究人员提供了一个蓝图，以便对这种复杂的酶进行更快、更有效的工程设计。”