吃塑料的细菌是如何工作的？

我们今天扔掉的塑料瓶将持续数百年。这是今天塑料污染问题变得越来越严重的主要原因之一。塑料污染问题极其严重，甚至对海洋生物有致命的影响。

然而，最近科学家发现了一种可以吃塑料的细菌。准确地说，细菌会吃掉用来制造塑料瓶的塑料。目前，科学家已经改进了细菌，使它们工作得更快。尽管细菌的影响有限，也不能完全解决塑料污染的问题，但该计划确实展示了细菌如何帮助创造更环保的资源循环利用。

塑料都是复杂的聚合物，这意味着它们的长而重复的分子链不溶于水。这些分子链的强度使得塑料非常耐用，这也意味着它们需要很长时间才能自然分解。如果塑料可以分解成更小的、可溶解的化学单元，那么我们可以回收部分基本材料，并使其在闭环系统中形成新的塑料。

2016年，日本科学家测试了塑料瓶回收站的许多细菌。他们发现一种叫做伊德内拉·萨凯伊20F6的细菌可以消化用来制造一次性饮料瓶的塑料，即聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。这种细菌通过分泌聚酯降解酶来分解塑料。这种酶是一种能加速化学反应的蛋白质。它可以分解聚酯中特定的酯基化学键，并将聚酯中的碳用作食物来源，留下细菌可以消化的小分子。

尽管我们已经知道其他细菌酶可以缓慢消化聚酯，但这种新发现的酶显然已经进化成更适合吞噬塑料的工作。这表明这种新型酶具有更快的工作速度和更高的效率，有望在生物循环领域得到应用。

因此，为了更准确地了解聚对苯二甲酸乙二醇酯降解酶是如何工作的，几个小组正在研究它的结构。在过去的一年里，来自韩国、中国、英国、美国和巴西的研究团队都发表了相关论文，展示了高清晰度的PET降解酶结构，并分析了其作用机理。

研究表明，聚酯降解酶中起化学分解作用的部分能够自然附着在聚酯表面，并在30℃下运行，这使得聚酯降解酶适合在生物反应器中循环使用。此外，两个团队发现，如果聚酯降解酶的化学特性稍有改变，聚酯降解酶将以不同的方式作用于聚酯，并且可以比天然的聚酯降解酶运行得更快。

在生物反应器中使用酶分解和回收塑料说起来容易做起来难。塑料的性质使得它们很难与酶反应。

饮料瓶中使用的聚酯具有半结晶分子结构，这意味着塑料分子紧密结合在一起，酶很难作用于它们。最新的研究表明，这种改良的酶可能更有效，因为它容易接触到与反应相关的分子，并能容易地分解聚酯分子，甚至是埋藏的分子。

适度改善

人类对聚酯降解酶的改善并不显著。我们远远没有解决塑料危机。然而，本研究阐述了聚酯降解酶的分解方式及其广阔的前景，并告诉我们控制酶中的活性成分可以提高其工作速度。

注意:这种酶物质的发现并不能完全解决塑料污染的问题，但它为我们提供了一种处理废品的新方法。

酶是经过基因工程改造的，其功能比自然进化时更好。这听起来有点不寻常。也许这个结果表明，使用聚酯降解酶的细菌只是最近才进化并存在于人造塑料上。这给了科学家一个激动人心的机会，通过编辑优化的聚酯降解酶来跟上这种细菌的进化。

然而，科学界仍有一个担忧。当我们在生物反应器中使用改良的细菌时，这些细菌很可能被高度控制。这种细菌进化的主要目的是降解和消耗塑料。这表明我们最信任的塑料并不像我们想象的那样耐用。

如果更多的细菌在疯狂的状态下开始吃塑料，塑料产品和塑料结构可能已经存在多年，将受到威胁。塑料制造业也将面临巨大的挑战，因为相关员工必须防止产品被饥饿的微生物污染。

抗生素领域的经验告诉我们，我们并不比细菌聪明多少。但是这样的研究可能会给我们一个全新的开始。

蝌蚪工作人员独立编译，翻译员晴空燕，转载必须授权