改造酵母菌成“降解工厂”把塑料垃圾“吃干榨净”
本报讯(记者叶真)如何处理塑料垃圾一直是世界性难题。近日,江南大学陈献忠教授团队通过基因编辑,给一种酵母菌装上了“消化系统”,让其在常温常压下就能将塑料垃圾“吃干榨净”,分解为有价值的化工原料。相关研究成果发表在《有害物质杂志》上。
塑料垃圾的主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。自然界中,能分解塑料的酶效率低、不稳定且成本高昂。陈献忠团队独辟蹊径,将目光投向了一种名为“热带假丝酵母”的天然酵母,将其改造成为一个高效的“移动降解工厂”。
陈献忠告诉记者,一般情况下,彻底分解PET需要两种酶协同工作:第一种酶PETase负责将大块塑料剪成碎片,第二种酶MHETase接力将碎片进一步分解为最终产品——对苯二甲酸和乙二醇。
为了让这两种酶“友好合作”,团队将它们以合适比例精准固定在酵母细胞表面,形成“集成自组装多酶展示平台”系统。“这就好比给酵母菌穿上了一件由降解酶构成的‘金刚钻铠甲’,当它们一接触到塑料,就能启动协同降解‘流水线’,提升效率。降解过程只需一次性投入工程酵母,且可重复使用。”陈献忠解释。
在实验中,研究人员在5升的生物反应器中投入10克酵母菌和20克普通的废弃塑料瓶碎片,在仅控制酸碱度的温和条件下,这些塑料在一周内被完全分解为塑料单体。
这项研究不仅提供了塑料垃圾处理的新工具,更展现了一条通往“塑料循环经济”的路径。未来,团队计划让这种酵母菌不仅能分解塑料,还能将分解产物直接转化为更有价值的生物基化学品。
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