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據(jù)俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)4月17日報道，英國樸次茅斯大學和美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)的科學家們在研究幾年前在日本廢物回收中心發(fā)現(xiàn)的天然酶時，意外地生成了一種可降解塑料的酶，很有可能被用于解決世界上最嚴重的環(huán)境問題之一——塑料污染。根據(jù)非營利組織塑料海洋基金會(Plastic Oceans Foundation)的數(shù)據(jù)，每年全球有超過800萬噸的塑料垃圾被扔進海洋里。
樸茨茅斯大學于17日發(fā)布的新聞稿表示，這種日本天然酶Ideonella sakaiensis 201-F6(也被稱為PETase酶)可以分解聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET在20世紀40年代被作為工程塑料而獲得專利。
當研究人員研究PETase酶時，他們意外地生成了另一種分解PET塑料的酶，甚至比他們剛開始研究的天然酶更好。
研究人員與英國的鉆石光源研究機構(Diamond Light Source)合作，使用同步粒子加速器和比太陽亮100億倍的強烈的X射線光束，來觀察構成PETase的單個原子。“鉆石光源研究機構最近創(chuàng)造了一種世界上最先進的X射線光束線，并且通過這種X射線我們能夠看到PETase的3D原子結構中驚人的細節(jié)。能夠看到這種生物催化劑的內(nèi)部工作原理，為我們研究分解速度更快效率更高的酶提供了方向，”麥吉漢解釋說。
研究人員隨后與美國南佛羅里達大學和巴西坎皮納斯大學的計算模型科學家合作，發(fā)現(xiàn)PETase與角質酶有相似的結構。角質酶是另一種也可降解PET的酶，但具有幾種不同的特征，除了天然聚合物外，它還可以分解人造聚合物。
因此，研究人員變異了PETase，使其更像角質酶，發(fā)現(xiàn)所得的PETase突變體在降解PET方面比天然的PETase做得更好。報道稱，《美國國家科學院學報期刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences journal)于16日發(fā)表了這項研究發(fā)現(xiàn)。然而，據(jù)樸茨茅斯大學的研究人員表示，他們?nèi)栽谂M一步改善PETase的突變體，讓其以更快的速度分解塑料。
麥吉漢在樸茨茅斯大學新聞稿指出，“雖然改善不大，但這一偶然的研究發(fā)現(xiàn)表明，仍有很大的空間進一步改進這些酶的性能，獲得新的塑料回收解決方法，以應對不斷增長的堆積如山的塑料垃圾。”
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