優化回收系統　細菌酶有效分解PET塑料

編譯／高晟鈞

PET（聚對苯二甲酸乙二醇脂）具備量好的物理特性，包括耐用、透明、硬度適中，使其成為製造寶特瓶、塑膠包裝和其他一次性產品材料，最有價值的塑膠材料。然而，這些優點，放在環境當中反而使得一個寶特瓶，需要超過數百年的時間才可以在海洋中被分解。

PET和其他塑料都具有聚和結構，是由數萬個重複的單體小分子所組成。在過去十年裡，一種名為PETases，聚脂水解酶的細菌酶被認為對於塑料的分解有著巨大潛力。它能環保、且有效地回收塑料廢物，從而實現循環材料的良好循環。

近期，由海洋科學研究院和德國萊比錫大學領導的一項新研究揭示了這些細菌酶具體上，如何分解PET和其他塑料的細節。

為了在原子水平上，揭示生物分解PET的機制，研究團隊設計了一種玻璃基質，可以穩定聚脂水解酶反應鏈的中間產物，並通過磁共振波譜，實時檢測反應的過程。最終，透過超級計算機的演算，他們可以解釋光譜數據，並生成PET降解機制的詳細3D分子模型。

到目前為止，PET如何與這些酶作用，一直存在許多爭議。然而，各專家取得共識的便是，聚脂水解酶必須與大部分的PET分子結合才可以使塑料有效降解。

但根據研究的結果，其實只需要兩個PET小分子的相互作用，便足以使酶切割聚合物。更簡單來說，聚脂水解酶酶就像是一顆拉鍊，你只需要跟一小部分接觸，便可以在鏈上滑動，從一個切口移動到下一個切口。

「了解PET與聚脂水解酶的相互作用對於塑料回收系統的優化非常重要。幸運的是，大自然為我們提供了減少塑料汙染的天然材料，我們必須充分地利用它。」作者Francesco Colizzi總結道。

資料來源:Phys.org

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