英美團隊改變「食塑細菌」酵素結構 分解塑膠快2成

20180417
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經調整結構的PETase酵素(右圖),能更快分解塑膠。(互聯網/資料圖片)

日本有科學家在前年發現一種可以產生酵素分解塑膠的新細菌品種,一個由英國及美國專家組成的團隊,近日研究該種細菌的結構及它如何進化,意外發現在調整該種細菌的結構後,它們分解塑膠的速度加快20%,研究結果有望協助解決處理日趨嚴重的塑膠廢料問題。

英國樸茨茅斯大學與美國國家可再生能源實驗室(NREL)組成的研究團隊,早前研究日本科學家於兩年前發現的Ideonella sakaiensis 201-F6的細菌。該種細菌在攝氏30度的環境下,能產生名為PETase的酵素分解塑膠。

團隊利用比太陽光強100億倍的密集X光射線,給上述細菌製作超高解像3D模型,再透過電子顯微鏡觀察它所產生的PETase酵素內部晶體結構,結果發現該酵素跟在真菌與細菌中發現的角質分解酵素(cutinase)相似。

研究人員因此假設,這特性就是可以分解聚對苯二甲酸乙二酯(PET)塑膠的東西。他們於是嘗試改變PETase的活性位(active site),讓它變得較像角質分解酵素,無意間發現這種變異酵素,在分解PET塑膠比天然的PETase更有效,分解速度快20%。領導研究的樸茨茅斯大學結構生物學家麥吉漢(John McGeehan)表示,他們正研究進一步改善這種酵素,希望最終能將分解塑膠工作提升到工業用層面。