改造细菌,让它们吃塑料

塑料污染导致每年约1400万吨塑料流入海洋。塑料污染对海洋生态系统产生了巨大影响,进而有可能影响人类健康。从纠缠它们到使它们窒息,再到最终进入海洋生物的身体。

可能被污染的微塑料会将毒素泄漏到摄入它们的生物体内,对它们的捕食者和人类食物链产生连带后果。据报道,在所有生产的塑料中,只有大约15%被回收制成新塑料,其中大部分要么被焚烧,要么留在垃圾填埋场,这两种情况都可能导致有毒烟雾的释放。

然而,据《科学》杂志报道,科学家们发现一种细菌正在啃噬一些被丢弃在回收设施外的塑料瓶。这种细菌——伊Ideonella sakaiensis——吸收了塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

分析表明,酒井Ideonella sakaiensis产生两种消化酶。PETase或PET水解酶将塑料的长分子链分解成对苯二甲酸和乙二醇的单体(较短的序列),这些单体又自行分解,释放出能量供细菌生长。

基因科学家们已经确定,阪井Ideonella sakaiensis细菌实际上会吃掉塑料,他们试图开发方法来提高这种细菌吃掉塑料的效率。一个研究重点是通过基因工程改造细菌,使其更有效地产生酶,并将其转化为PETase生成器。

在另一项研究中,朴茨茅斯大学的研究人员将PETase与一种名为MHETase的酶结合在一起,将它们的DNA连接在一起,创造出一种酶,这种酶可以将塑料消化能力提高6倍,还可以分解糖基生物塑料聚乙烯呋喃酸酯(PEF)。

此外,爱丁堡大学的研究人员利用大肠杆菌将塑料转化为香草素,这是香草豆提取物的主要成分。实际上,PET塑料被还原为其基本单体,其中一种对苯二甲酸在一系列进一步的化学反应后被转化为香兰素。

如果经过进一步的研究,这种香草素被认为适合人类消费,那么在全球巨大的香草市场中,使用塑料可能是一种极其环保的替代品,其中85%的香草是由化石燃料中提取的化学物质制成的。

然而,PETase只能分解PET塑料,还有6种其他类型的塑料目前还不能用酶分解。虽然使用塑料细菌的潜力很大,但要在商业上推广,还需要进行更多的研究。

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