「超級酶」降解塑料速度快6倍

2020-09-30 環球健康

來源:新華網

英國和美國一項聯合研究發現,將兩種能降解塑料的酶結合在一起,可以將原先僅靠一種酶降解塑料的速度提高6倍。

英國樸次茅斯大學和多家美國研究機構的研究人員發現,將名為PETase和MHETase的兩種酶混合在一起,它們降解塑料的速度比只用PETase快2倍,而如果把兩種酶結合成一種「超級酶」,降解速度比單獨用PETase快6倍。

研究報告28日刊載於《國家科學院學報》月刊。

研究領導者之一、樸次茅斯大學教授約翰·麥吉漢說,PETase能分解塑料表面,而MHETase的作用是把塑料「切碎」。因此,他與美國的研究夥伴想到將兩種酶結合在一起。

麥吉漢說:「我們最初的實驗顯示,它們在一起的效果的確更佳,因此我們決定讓它們真正連接起來,就像用一根線把兩個吃豆人連在一起。」

研究人員把所產生射線比陽光亮100億倍的同步加速器作為顯微鏡觀察單個原子,破解MHETase酶的三維結構,為在實驗室合成「超級酶」繪製出分子藍圖。

科學家2016年在日本一處垃圾堆裡發現能降解塑料的PETase和MHETase。樸次茅斯大學等研究機構2018年宣布,他們對PETase加以改造,用來降解塑料,使在自然界中需要花幾百年才能降解的塑料幾天就能降解,然而這樣的速度依然無法用於工業化處理地球上如此多的塑料垃圾。

研究人員說,發現兩種酶可以結合成「超級酶」意味著處理塑料垃圾的進程又向前邁進一步。

塑料垃圾經酶降解後會恢復到最初組成塑料的基本單位,因此用酶處理垃圾可以循環利用塑料,減少人類對汽油和天然氣等化石資源的依賴。(歐颯)【新華社微特稿】

相關焦點

  • 科學家合成出新型「超級酶」,降解塑料速度提升6倍
    聚對苯二甲酸乙二酯(PET)是生活中最常見的熱塑性塑料,用於製造飲料瓶、零售包裝、衣物或地毯等產品,在環境中自然分解需要數百年時間,現在,科學家們合成了一種新的「超級酶」,有望解決塑料垃圾難題。這種超級酶降解塑料的速度比此前發現的酶快了 6 倍,並有望在未來一兩年內用於塑料回收產業。這項研究由樸茨茅斯大學酶創新中心(CEI)主任約翰 · 麥基漢(John McGeehan)和美國國家可再生能源實驗室(NREL)高級研究員格雷格 · 貝克漢姆(Gregg Beckham)共同領導,成果發表在《美國國家科學院院刊》上。
  • 這種「超級酶」,能讓PET塑料垃圾消化速度提高6倍
    在 2018 年,來自日本京都工業大學的科學家發現了一種對 PET 塑料有天然「食慾」的細菌--大坂堺菌(Ideonella sakaiensis),從而為那些常見的塑料汙染形式提出了低成本解決方案。現在,科學家以大坂堺菌為基礎設計了全新「超級酶」,從而讓塑料垃圾的消化速度提高 6 倍。
  • 科學家發現「超級酶」讓消化PET塑料垃圾速度提高6倍
    早在 2018 年,來自日本京都工業大學的科學家就發現了一種對 PET 塑料有天然「食慾」的細菌--大坂堺菌(Ideonella sakaiensis),從而為那些常見的塑料汙染形式提出了低成本解決方案。現在,科學家以大坂堺菌為基礎設計了全新「超級酶」,從而讓塑料垃圾的消化速度提高 6 倍。
  • 英媒:科學家發明可吞噬塑料「超級酶」
    據英國《泰晤士報》網站9月29日報導,在一堆廢棄塑料瓶中,有一種細菌做了一件讓環保主義者大吃一驚的事:它吃掉了塑料。而這正是環保主義者一直以來最緊迫的目標之一。現在,一組科學家正在利用這種細菌的功能,對其進行改良,以製造出一種「超級酶」。他們希望,這種「超級酶」能夠幫助解決全世界的塑料問題。
  • 日本科學家發現超級酶,能把塑料快速分解成渣渣
    現在,科學家以大坂堺菌為基礎設計了全新「超級酶」,從而讓塑料垃圾的消化速度提高6倍。在對大坂堺菌的研究中,科學家發現主要是通過名為「PETase」的酶起作用的。於是,樸茨茅斯大學和美國國家可再生能源實驗室(NREL)的研究人員就在實驗室裡設計出了新酶,塑料分解速度比原來快20%左右。
  • 科學家製造出可吞噬塑料的「超級酶」
    新華社北京10月11日新媒體專電 據英國《泰晤士報》網站9月29日報導,在一堆廢棄塑料瓶中,有一種細菌做了一件讓環保主義者大吃一驚的事:它吃掉了塑料。而這正是環保主義者一直以來最緊迫的目標之一。現在,一組科學家正在利用這種細菌的功能,對其進行改良,以製造出一種「超級酶」。他們希望,這種「超級酶」能夠幫助解決全世界的塑料問題。
  • 塑料降解新成果,解決白色垃圾,再也不用等200年了
    儘管如此,人們生活的方方面面仍充斥著各種塑料產品。它們給人類生活帶來了極大的便利,也因難以自然降解而造成巨大危害。廢棄的塑料製品即使埋在地下200年也不會腐爛降解,還會破壞土壤的通透性,影響植物生長。一直以來人們都在尋找快速降解塑料製品的方法,並呼籲減少塑料製品的使用。
  • 這個超級生物酶能分解塑料,科學家無意中將它「升級」
    這個超級生物酶能分解塑料,科學家無意中將它「升級」 據《衛報》4月16日報導,近日英國科學家在研究2016但是這項研究卻明白無誤地告訴我們,修改生物酶結構以增強其活性的方法同樣可以應用於PET降解酶。要知道洗衣粉中的油汙分解酶和生物質燃料製造過程中的催化酶活性在十幾年時間裡提高了將近一千倍。
  • 雙語閱讀:科學家製造出了吃塑料的「超級酶」,塑料汙染有救了
    科學家製造出了吃塑料的「超級酶」,可以在幾天之內就把塑料瓶子給分解乾淨翻譯:塗博士全世界每年生產超過3億噸的塑料,而大多數的塑料都需要幾個世紀才能分解掉。一項新的研究表明,通過改變食塑菌蛋白質的基因結構,科學家成功製造了一種「超級酶」,它可以在幾天之內將那些常見類型的塑料分解回收。
  • 超級酶提高六倍分解塑膠瓶的速度
    科學家發明了一種「超級酶」,它降解塑膠瓶的速度是以前的六倍,可以將塑膠瓶完全回收利用,目前預計在一兩年之內就用在回收利用方面。科學家同時認為,如果將其與分解棉花的酶結合在一起使用,就可以回收混合面料的衣服,以進一步解決全球垃圾填埋場或焚化廠數以百萬計的衣物垃圾問題。超級酶是藉由結合兩種獨立的酶而設計的,這兩種酶都是2016年在日本垃圾場食用塑膠的小蟲中發現的。
  • 消化速度增加6倍,解決塑料汙染問題有了新希望
    聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是最常見的熱塑性塑料之一,主要用於製造一次性飲料瓶、衣物和地毯等。它需要數百年時間才能在環境中自然分解。「塑食酶」PETase可以在短短幾天內將PET分解成構築塊,使其進入循環製造過程。這對於減少塑料汙染和溫室氣體排放有重要意義。
  • 酶工程技術用於降解與回收塑料垃圾
    已經報導的為數不多的幾種PET水解酶的生產率也十分有限。因此,塑料垃圾的降解與回收利用技術的研發是亟待解決的問題。全球目前每年生產約3.59億噸塑料,其中有1.52億至2億噸被堆積在垃圾填埋場或自然環境中。
  • 分解塑料的酶預示著塑料廢物處理的新希望
    重新設計可食用塑料酶PETase的科學家現在已經創造了一種酶,該酶可以將塑料消化的速度提高六倍。PETase將聚對苯二甲酸乙二酯(PET)分解回其組成部分,從而創造了無限回收塑料,減少塑料汙染和推動氣候變化的溫室氣體的機會。PET是最常見的熱塑性塑料,用於製造一次性飲料瓶、衣物和地毯,在環境中分解需要數百年的時間,但是PETase可以將時間縮短為幾天。
  • 科學家合成超級酶可快速分解塑料,價值不可估量
    發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇論文《塑料解聚雙酶體系的表徵與工程研究》顯示,科學家將兩種細菌產生的酶通過基因工程手段連結在一起,使得這種雙酶混合體具有超強的分解塑料的能量。其分解速度是單酶分解速度的六倍,未來將這種混合酶應用於商業,不僅能夠解決地球環境汙染的問題,而且塑料能夠真正做到無限的循環使用
  • 超級混合「塑食酶」為解決塑料汙染問題帶來新希望
    兩種「塑食酶」建立生物學連接。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是最常見的熱塑性塑料之一,主要用於製造一次性飲料瓶、衣物和地毯等。它需要數百年時間才能在環境中自然分解。「塑食酶」PETase可以在短短幾天內將PET分解成構築塊,使其進入循環製造過程。這對於減少塑料汙染和溫室氣體排放有重要意義。
  • 塑料降解需要幾百年?那是我們對大自然了解太少。
    按我們已有的認知,和其它大部分塑料一樣,PET需要耗費數百年才能降解;無處不在的塑料瓶袋及肉眼不可見的塑料顆粒,已經對生態環境和人類健康產生了不可忽視的危害。 然而在2016年,研究者在垃圾場中發現了一種細菌,這種細菌製造出的一種酶可以降解PET塑料,這種酶稱為「
  • 聚乙烯塑料的微生物降解
    PE 塑料的廣泛應用導致大量 PE 廢棄物的累積,對生態環境造成嚴重的威脅。自 20 世紀 70 年代以來,一些研究陸續報導了 PE 塑料被微生物降解的現象,並從土壤、海洋、垃圾堆置點及昆蟲腸道等生境中分離篩選到了若干種具有一定 PE 塑料降解能力的菌株,而且發現一些單加氧酶、過氧化物酶和漆酶等氧化還原酶對 PE 塑料具有氧化降解能力。
  • 中國科學家發現能吃塑料的蟲子 能降解所有塑料
    塑料在黃粉蟲腸道快速生物降解,揭示了丟棄在環境中塑料廢物的新命運。」  每年全世界有4000萬噸的廢棄塑料在環境中積累, 中國每年約有200萬噸廢棄塑料丟在環境裡。以農田用農膜為例,我國農膜年產量達百萬噸, 且以每年10%的速度遞增, 無論覆蓋何種作物, 所有覆膜土壤都有殘膜。據統計, 我國農膜年殘留量高達35萬噸, 殘膜率達42%,大量殘膜遺留在農田0-30釐米的耕作層。也就是說, 有近一半的農膜殘留在土壤中, 食品安全方面是一個極大隱患。
  • 陽光降解聚苯乙烯速度遠快於科學家預期:從數千年到數十年
    美國伍茲霍爾海洋學研究所一項研究表明,聚苯乙烯暴露於陽光下,可能會在幾十年到幾百年內降解,而不是像以前科學家設想的能在環境中持續存在數千年。聚苯乙烯是一種無色透明的熱塑性塑料,廣泛用於許多消費品和工業產品中,是世界上使用最廣泛的塑料之一。
  • 「生物酶」的降解真相:降解劑是不是渾水摸魚?
    目前對於 PE 微生物降解的具體機制(原理)尚無定論,尤其是從酶和基因水平上闡述 PE 塑料降解生物機制尚為空白,針對 PE 的微生物降解機制仍需深入探索。隨後,科學家們分離出了這種細菌在分解PET過程中分泌的一種塑料降解酶,正是這種酶使該細菌擁有可以消化PET的神奇能力。這種細菌分泌的PET降解酶同人類分泌的胃酸和消化酶一樣,都是用來促進自身食物消化的。