一種微生物或許有一天能幫助我們解決每年產生的5000萬噸聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)問題。
大多數(shù)一次性水瓶使用的都是PET塑料,這種材料被視為是對環(huán)境危害最大的塑料之一。但研究人員近日找到了一種或許能夠拯救我們地球的細菌。這種細菌可以在塑料上茁壯生長,然后使塑料分解。“從瓶子到衣服,消費者產品中塑料的大量使用,已經導致無數(shù)噸塑料流入了環(huán)境中?!边@篇發(fā)表在《自然》(Science)雜志上的研究報告中寫道,“這種名叫Ideonella sakaiensis的新物種能夠使用兩種酶將塑料水解,將其變?yōu)樽约荷L所需的物質?!?/p>
PET在其他產品中也有著廣泛的應用,如滌綸衣服、冷凍食品塑料盒以及吸塑包裝等。但這種材料從發(fā)明到現(xiàn)在只有70年,因此研究人員認為,這種細菌是逐漸演化出了分解塑料、以塑料為生的能力的。
日本京都工藝纖維大學(Koto Institute of Technology)的Kohei Oda和慶應義塾大學(Keio University)的Kenji Miyamoto是本次研究的帶頭人,他們對日本一家PET塑料瓶回收工廠的250份土壤、廢水和沉淀物的樣本進行了分析。
該研究團隊就是在這里發(fā)現(xiàn)了這種細菌會黏附在塑料薄膜上的。根據發(fā)現(xiàn)它的城市,他們將這種細菌命名為Ideonella sakainesis。研究人員在對這種微生物進行觀察之后發(fā)現(xiàn),它使用了兩種酶:一種酶負責將PET分解為一種名叫單體對苯一甲酸乙二醇酯(MHET)的中間體,另一種酶叫做MHETase,能夠將MHET水解為單對苯二甲酸和乙二醇。
“在對環(huán)境中能接觸到PET的自然微生物群落進行篩查之后,我們分離出了一種新發(fā)現(xiàn)的細菌,名叫Ideonella sakaiensis201-F6。它將PET作為其主要的碳和能量來源?!毖芯咳藛T說道。這種細菌附著到PET表面之后,就會開始釋放兩種酶中的第一種,先將PET分解為一種中間體化學物質。第二種酶隨后會將這種化學物質進一步分解,為細菌提供更多能量。
“在PET上生長時,這種細菌會制造出兩種酶:一種用來將PET水解,另一種用來將反應中間物MHET水解?!?/p>
“只有這兩種酶共同作用,才能將PET有效轉化為對苯二甲酸和乙二醇這兩種對環(huán)境友好的物質。”
研究人員相信,只要能將溫度保持在86華氏度(30攝氏度),這種細菌便能在六周之內分解一片PET薄膜。但也有一些研究人員并不買這種細菌的賬。雖然他們對此深受震動,但他們認為這種細菌的作用依然有限,“例如,我們目前還不清楚,它們能不能清除海洋中的細菌?!薄拔也恢肋@樣做有什么好處,”正在馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所研究海洋中塑料的特雷西·明瑟(Tracy Mincer)說道,“比起把塑料瓶放進回收箱、將它們融化后做成新的塑料瓶,我看不出用細菌降解塑料的優(yōu)勢在哪里?!?/p>
明瑟相信這些研究發(fā)現(xiàn)將幫助我們找到其他具有降解PET能力的細菌?!斑^程可能都大同小異,”他說道,“既然我們已經知道尋找的目標是什么了,也許我們很快就會在世界各地發(fā)現(xiàn)這些細菌的?!保ㄐ吕丝萍迹?/p>