塑料成災?依靠生物降解塑料來幫助解決

2020-12-08 北極星環保網

北極星固廢網訊:塑料成災在白色汙染有目共睹並被地球上的所有生物深惡痛絕的今天，白色汙染的源頭——傳統塑料，依然在工業、在農業、在家庭、在商業等各行各業廣泛使用。作為四大支柱材料之一，傳統塑料對推動我國國民經濟增長有著不可估量的作用。傳統塑料的許多優點使得人們越來越依賴它，越來越不想離開它。依靠人們提高覺悟或關閉塑料生產企業來減少白色汙染是行不通的。

大多數一次性水瓶使用的都是PET塑料，這種材料被視為是對環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的地球的細菌。這種細菌可以在塑料上茁壯生長，然後分兩步將塑料分解為可利用的碳。

這種細菌附著到PET表面之後，它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。第二種酶隨後會將這種化學物質進一步分解，為細菌提供更多能量。

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。

大多數一次性水瓶使用的都是PET塑料，這種材料被視為是對環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的地球的細菌。這種細菌可以在塑料上茁壯生長，然後使塑料分解。

「從瓶子到衣服，消費者產品中塑料的大量使用，已經導致無數噸塑料流入了環境中。」這篇發表在《自然》(Science)雜誌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，將其變為自己生長所需的物質。」

PET在其它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。

但這種材料從發明到現在只有70年而已，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、廢水和沉澱物的樣本進行了分析。

該研究團隊就是在這裡發現了這種細菌會黏附在塑料薄膜上的。根據發現它的城市，他們將這種細菌命名為Ideonellasakainesis。

研究人員在對這種微生物進行觀察之後發現，它使用了兩種酶，第一種負責將PET分解為一種名叫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。

「在對環境中能接觸到PET的自然微生物群落進行篩查之後，我們分離出了一種新發現的細菌，名叫Ideonella sakaiensis201-F6。它將PET作為其主要的碳和能量來源。」研究人員說道。

這種細菌附著到PET表面之後，它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。第二種酶隨後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，這種細菌會製造出兩種酶，一種用來將PET水解，一種用來將反應中間物MHET水解。」

「這兩種酶缺一不可，才能將PET有效轉化為對苯二甲酸和乙二醇這兩種對環境友好的物質。」

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並不買這種細菌的帳。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。」

「我不知道這樣做有什麼好處，」正在麻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、將它們融化後做成新的塑料瓶，我看不出用細菌降解塑料的優勢在哪裡。」

明瑟相信這些研究發現將幫助我們找到其它具有降解PET能力的細菌。

「過程可能都大同小異，」他說道，「既然我們已經知道尋找的目標是什麼了，也許我們很快就會在世界各地發現這些細菌的。」

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