日前，得克薩斯州 Hal S. Alper 的團隊創(chuàng)造了一種分解塑料瓶的蛋白質(zhì)，這是一種特殊的酶變體，能夠?qū)?PET 產(chǎn)品在一周內(nèi)分解，某些情況下，分解時間僅為 24 小時。相關(guān)論文已發(fā)表在 Nature 上。

（來源：Nature）

    該團隊改造的酶本體是天然的‘PETase’酶，這種酶能夠催化降解 PET 塑料，但是對于反應條件要求較高，溫度、pH 范圍都會對其有效性和反應速度產(chǎn)生影響，且無法直接降解未經(jīng)預處理的塑料產(chǎn)品。

    為了突破這些限制，獲得高效的塑料降解酶。研究人員借助機器學習模型，通過設(shè)計、構(gòu)建獲得五種高效酶變體，能夠在不同的環(huán)境條件下更快地降解塑料。團隊將這種酶稱為 FAST-PETase，其功能、活性、穩(wěn)定性和耐受性相對于野生‘PETase’酶都更加出色。

    FAST-PETase 酶在實際測試中表現(xiàn)出色。在一周內(nèi)，來自 51 種不同熱成型產(chǎn)品的未經(jīng)處理的消費后 PET 幾乎均完全降解。在某些實驗中，塑料完全降解甚至不到 24 小時。除了降解速度快，還有更重要的一點是，該酶能夠在低于 50 攝氏度的溫度下發(fā)揮作用，這也就意味著它能得到更廣泛的應用。

    研究人員還指出，通過 FAST-PET 酶解聚合獲得的單體，回收后還能夠通過化學方法實現(xiàn)重新組裝，這樣一來，就形成了一個閉環(huán)的在分子水平上回收和再利用 PET 的過程�？偟膩碚f，研究結(jié)果證明了在工業(yè)規(guī)模上酶解塑料回收的可行途徑。

    目前，研究人員已經(jīng)為這項技術(shù)提交了專利申請，接下來，團隊計劃擴大酶的生產(chǎn)規(guī)模，為工業(yè)和環(huán)境應用做準備。應用場景將包括清理垃圾填埋場和綠化廢物產(chǎn)生率較高的行業(yè)。由于這種酶能夠在低溫環(huán)境下高效作業(yè)，還有一個關(guān)鍵的潛在用途是環(huán)境修復。

    在法國，有一家以酶 PET 回收技術(shù)為核心技術(shù)的公司 ——Carbios，該公司通過專利酶進行塑料回收、解聚、純化、再聚合，實現(xiàn)了塑料的循環(huán)利用。去年 6 月，Carbios、歐萊雅、雀巢、百事可樂和三得利共同宣布，利用 Carbios 的酶 PET 回收技術(shù)，成功生產(chǎn)出世界上第一個以廢棄塑料為原料的食品級 PET 塑料瓶。