当前位置 : X-MOL首页行业资讯 › 《Science》: “吃”PET塑料的细菌

《Science》: “吃”PET塑料的细菌

塑料制品的出现给人类的生活带来了很大的便利,但随之而来的白色污染却也让世界各国伤透了脑筋。以聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)为例,这种塑料占世界上聚合物总产量的18%,高居第四,仅次于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。每年,全世界的塑料生产商都会制造出超过4500万吨的PET塑料作为水瓶、色拉盒、花生酱罐以及其它各式各样的产品。据统计,PET在美国是回收最多的塑料,但是回收率仍然只有31%左右。在这方面,欧盟做得更好,能回收大约一半的PET。即便如此,每年仍然有数千万吨的PET塑料堆积在垃圾场,因为这种聚合物中的酯键很强,难以自然降解。


在最近一期《Science》上,日本的一个研究团队报道了一种利用细菌来帮助降解PET的新方法,这是迄今发现的第一种可以“吃掉”PET塑料的细菌,它将PET作为其主要的碳源和能量来源。(A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate). Science. DOI: 10.1126/science.aad6359)


为了找到能“啃动”PET的微生物,京都工艺纤维大学小田康平(Kohei Oda)庆应义塾大学宫本贤治(Kenji Miyamoto)领导的研究小组筛选了来源于一个PET瓶回收设施的250种样本,包括沉积物、土壤、废水和活性污泥。在经过仔细的微生物筛查后,他们发现一种细菌能够在PET薄膜上“茁壮成长”,这种细菌被命名为Ideonella sakaiensis

本来,PET也可以通过化学方法水解成单体,但这个过程很慢,而且通常需要较高的温度和压力。在之前,已经发现真菌可以分解PET,但这种被小田和宫本的团队发现的细菌似乎比这些真菌更有效。而且令人惊讶的是,这种细菌在温和的30℃温度条件下就能够开始“大嚼”PET聚合物


研究人员发现,该细菌利用了一种称之为PETase的酶,将PET塑料降解为中间产物单(2-羟乙基)对苯二甲酸(MHET);而另一种称为MHETase的酶,可以将MHET水解成单体对苯二甲酸和乙二醇。科学家们认为这种酶的机制有朝一日可以被用来修复被PET污染的环境,或回收制造塑料的原料。


“这一新方法可以不依赖石化原料而生产新的聚合物,能节省大量的成本,”德国格赖夫斯瓦尔德大学的酶催化专家Uwe T. Bornscheuer在同期《Science》的评论文章中评价道。


不过,目前这种细菌及其酶都还需要进一步优化,以真正用于清理世界上的PET垃圾。这些细菌喜欢无定形态的PET,而不是在实际产品中使用的结晶态PET;另外这些酶的作用太缓慢,目前也不太适于在工业上使用。


这项研究的第一作者、庆应义塾大学吉田章介(Shosuke Yoshida)说,对PET进行预处理将扩大该聚合物的无定形区域,使之更对细菌“胃口”。此外,他指出,可以改造所用的酶使之具备更快的反应速率和更好的实用性。


1. http://science.sciencemag.org/content/351/6278/1196

2. http://cen.acs.org/articles/94/i11/Bacteria-feast-plastic.html


如果篇首注明了授权来源,任何转载需获得来源方的许可!如果篇首未特别注明出处,本文版权属于 X-MOLx-mol.com ), 未经许可,谢绝转载!

阿拉丁
Springer旗下全新催化方向高质新刊
风险管理自然灾害预警
可持续能源系统
1111购书享好礼-信息流
动物学生物学
心理学Q1期刊
编辑润色服务全线九折优惠
系统生物学合成生物学
英语语言编辑 翻译加编辑
专注于基础生命科学与临床研究的交叉领域
遥感数据采集
数字地球
开学添书香,满额有好礼
加速出版服务
传播分子、细胞和发育生物学领域的重大发现
环境管理资源效率浪费最小化
先进材料生物材料
聚焦分子细胞和生物体生物学
“转化老年科学”.正在征稿
化学工程
wiley你是哪种学术人格
细胞生物学
100+材料学期刊
人工智能新刊
图书出版流程
征集眼内治疗给药新技术
英语语言编辑服务
快速找到合适的投稿机会
动态系统的数学与计算机建模
热点论文一站获取
定位全球科研英才
中国图象图形学学会合作刊
东北石油大学合作期刊
动物源性食品遗传学与育种
专业英语编辑服务
北京大学
罗文大学
浙江大学
化学所
新加坡国立
南科大
谢作伟
东北师范
北京大学
新加坡
ACS材料视界
down
wechat
bug