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新酶種有望實(shí)現(xiàn)PET塑料生物降解
PET工程塑料自發(fā)展以來，就被廣泛運(yùn)用于食品容器和電子產(chǎn)品等多個(gè)領(lǐng)域。然而其廢棄后在自然界中極難降解，從而成為白色污染的主要來源。長久以來，科學(xué)界一直在尋找有效的PET生物降解方法。日前，中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)，成功解析了PET水解酶與其底物類似物的復(fù)合體結(jié)構(gòu)，并表示在未來將培育出專“吃”PET塑料的新酶種，進(jìn)而通過生物降解的方法解決日益嚴(yán)重的塑料垃圾污染問題。
PET塑料的全稱為“聚對(duì)苯二甲酸乙二酯”，由英文Polyethylene Terephthalate縮寫而成。PET塑料無毒，表面平滑而有光澤，電絕緣性能好，受溫度影響較小，具有熱塑性塑料中較大的韌性，因而常常成為各類包裝瓶的原材料。
近幾年，PET塑料在食品包裝領(lǐng)域廣受歡迎，例如紅茶、綠茶、果汁等耐熱瓶裝飲料都采用了PET塑料外部包裝技術(shù)。然而，隨著PET塑料制品的大量生產(chǎn)，其廢棄后所出現(xiàn)的環(huán)境污染問題卻不容小覷。日前，中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所，郭瑞庭研究員所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)利用X光晶體學(xué)技術(shù)，解析了新型PET水解酶的高分辨率結(jié)構(gòu)，闡明了PET水解酶的降解機(jī)理。這一研究成果，將會(huì)加快降解PET新酶的開發(fā)與利用，同時(shí)對(duì)實(shí)現(xiàn)PET水解酶工業(yè)化應(yīng)用也具有重要意義。
其實(shí)早在幾年前，日本研究人員在美國《Science》雜志上就曾表示：研究人員發(fā)現(xiàn)了一種可以分解PET塑料的細(xì)菌。這種細(xì)菌在自然界中能以PET塑料為營養(yǎng)源進(jìn)行生存繁殖。在未來，研究人員有望根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)開發(fā)出生物降解的方法，從而幫助解決PET塑料在廢棄后所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。除此之外，于2008年，愛爾蘭都柏林大學(xué)的一個(gè)研究小組就發(fā)現(xiàn)了在無氧環(huán)境下加熱PET塑料，可以令其轉(zhuǎn)化為對(duì)苯二酸和少量的油和氣體，而某種假單胞菌則擁有降解對(duì)苯二酸的能力。如果未來人們顯著提高這種細(xì)菌的轉(zhuǎn)化能力，PET塑料瓶所產(chǎn)生的白色污染問題便可得到有效解決。
然而，人們想要通過生物降解手段，來解決當(dāng)前塑料污染問題的這一想法，還需經(jīng)過一段時(shí)間的研究與試驗(yàn)。在這個(gè)過程中，細(xì)菌的生存環(huán)境、降解過程是否會(huì)產(chǎn)生二次污染、降解的有效率等問題都是研究人員需要著重考慮的。未來，隨著研究人員對(duì)PET塑料更加深入地研究，相信人們將會(huì)實(shí)現(xiàn)PET塑料生物降解的這一目標(biāo)。
