發現兩種能吃塑膠的酶 這會成為治理白色汙染的希望嗎？

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我們居住的地球，漂泊在浩瀚的宇宙之中。對於宇宙來說，有一個驚奇的事情大家可能沒有發現，那就是沒有什麼資源是會被浪費的。你環顧一下四周，你看到的一切其實都是有超新星爆炸之後的垃圾形成的。宇宙總是在不停的將這些垃圾重新組織並利用，可以說是一個最偉大的“回收者”。

人類回收的塑膠只佔到總量的18%

我們的地球也一樣，它會回收所有的東西，比如水，碳和各種營養素。因此，人類也很擅長回收地球上的東西，比如人類會挖掘遠古時代遺留下來的碳沉積物加以利用，但對其他一些物質，人類的回收往往不夠徹底。

其中最突出的，就是塑膠。自20世紀40年代以來，人類製造了令人難以置信的大量的塑膠及其製品，塑膠的殘留極大的汙染了我們的環境，並且它們的影響可能會持續幾個世紀。人類回收的塑膠只佔到總量的18%，其餘的會不斷釋放出有毒物質，對動植物的生存造成直接的威脅。

塑膠汙染對動植物的生存造成直接威脅

當今世界，聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑膠可以說隨處可見，尤其是在塑膠袋和各種飲料瓶中。PET的分子間的結合非常牢固，實現降解和回收十分困難。因此，人類在塑膠的回收方面一直處於困境，但做到這一點真的就這麼難嗎？

2016年，日本的一個研究小組在一個垃圾填埋場發現了一種細菌（ideonella sakaiensis），使研究人員在塑膠回收方面看到了希望。2018年4月，一個國際科研團隊宣佈，他們發現這種細菌產生了一種被稱為PETase的酶，這種酶能夠“消化”PET塑膠。然而PETase只是研究計劃的一部分。研究人員還需要了解另一種酶MHETase的結構。

兩種能吃塑膠的酶的分解過程

由生物化學家和結構生物學家組成的團隊以此作為切入點進行了進一步的研究，最終他們發現MHETase不僅能與PET結合，而且還能分解PET。

PETase和MHETase一樣，都屬於酶類，被稱為水解酶。它們可以分解常用塑膠PET的酯鍵，從而形成人類所需要的基本構建單元，聚合物的再合成成為可能。

PETase只有MHETase的一半大小，它將PET聚合物分解成更小的碎片，稱為MHET（由PET、乙二醇和對苯二甲酸兩部分組成）。然後，MHETase再進一步分解MHET，生成聚合物回收合成時所需的兩種物質（乙二醇和對苯二甲酸）。也就是說，PETase酶完成了分解的第一步，MHETase完成了分解最關鍵的一步，兩種酶缺一不可。

兩種細菌酶可能稱為降解PET塑膠的解決

既然這兩種細菌酶能夠降解PET塑膠，那麼會不會稱為治理白色汙染和阻止地球大規模浪費的解決方案呢？現在下這個結論，還為時尚早，因為兩種酶對PET的降解作用目前是緩慢又低效的。PET的誕生僅僅75年的時間，雖然兩種酶都經歷了快速進化，但距離完美還有一定距離。

但研究人員相信，這兩種“吃塑膠”的酶最終會得到改善，屆時它們將在特定的環境下發揮最大的作用。目前傳統的PET回收方法有很多缺點。需要進行預分選（塑膠分類），而且需要消耗大量的能量。然而PETase和MHETase這樣的酶能將PET分解成最基本的構建單元，可以實現PET的100%的回收再利用。而且這種迴圈可以進行無數次，過程所需要的能量極低。

治理的希望與殘酷的現實

等到兩種酶發揮它們作用的時候，可以為PET塑膠提供一個完全可持續的生產和回收再利用的條件，但對現有環境汙染的改善卻可能並不理想。

在現實的環境中，PET塑膠要麼已經被分解成碎片，要麼隨著時間的推移它們已經分解成更細微的顆粒。碎片越小，就越難從環境中清除。塑膠垃圾的分佈和破碎程度太過普遍，希望依靠兩種酶的作用解決現有問題是不可能的。目前唯一可行的，還是停止PET塑膠及其製品的生產和使用，同時規範和完善現有PET塑膠製品的回收措施。

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