科學家研發突變細菌酶,可以在 10 小時內分解 90% 的塑料

2020-08-27 小章說科技圈那些事

一組科學團隊開發出一種突變細菌酶,可以在幾個小時內分解寶特瓶以利於回收。這種酶是在 2012 年由研究人員於樹葉堆肥中發現。它能讓塑料分解成原本的化學結構骨架,回收後可再用來製作全新的寶特瓶。該研究已發表於《自然》期刊(Nature)。研發團隊宣稱即使有其他研究也發現過類似的酶,但這種酶的分解能力更加有效。

研究團隊是由法國生技公司 Carbios 及土魯斯大學(Université de Toulouse)的科學家組成。他們發現改良過的酵素能在 10 小時內分解 90% 的寶特瓶,比起最初只能在數周分解 1% 而言,是相當大的進步。

科學家表示:這種高效率且優化的酵素超越先前報導過的聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)水解酶(hydrolase)。PET 是在寶瓶、聚酯衣服纖維及食物容器的生產上使用量最多的聚合物。這種材料要花上數百年才能在環境中被分解。

這種突變酶最初從 10 萬種微生物中被篩選出來。為了發展此種酶,研究人員加入了突變體來改善分解塑料的效率,另外也發現攝氏 72 度的環境,是最適合讓突變酶穩定分解的溫度。

Carbios 目前已與生技公司諾維信(Novozymes)合作,計劃在工業規模生產這種酶。這種酶的成本只有原始塑料成本的 4%。

另外,在 2018 年,另一組研究團隊意外發現一種可以分解寶特瓶的酶。發現該酶的研究人員樸茨茅斯大學(University of Portsmouth)生物及生醫科學研究所所長約翰·麥葛漢教授(John McGeehan)當時曾表示,這種酶的改善程度有限,但他認為仍有改進的空間。

聯合國統計,截至 2018 年,每年有將近 3 億噸的塑料廢棄物。他們也估計,自1950 年代以來,全球已生產了超過 80 億噸的塑料,其中有 60% 最後棄置於垃圾掩埋場或自然環境中。

Carbios 表示,此回收過程啟動了真正的循環經濟,更能預防塑料汙染我們的海洋與星球。Carbios 補充:這項創新科技也替回收 PET 纖維鋪路,這將是替未來世代確保他們有一個乾淨且受保護環境的大挑戰。我們目標是要讓此回收科技在 5 年內能達到工業規模。Carbios 預計在 2021 年於法國裡昂(Lyon, France)附近的一間展示廠測試這種酶。

研究團隊成員法國國家農業研究院(Institut national de la recherche agronomique,INRAE)研究人員蘇菲·杜肯(Sophie Duquesne)表示:我對於由土魯斯生物科技研究所(Toulouse Biotechnology Institute,TBI)及 Carbios 的人員所完成的研究感到很驕傲,他們的合作提供了發展永續社會的解答,來結束塑料的生命。對任何研究人員而言,看到自己的研究被權威期刊《自然》認可,是一項真正的成就。

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