Plastic-eating enzyme identified in wastewater microbes
圖形摘要。信用:環境科學與技術(2024)。DOI:10.1021/acs.est.4c06645

塑膠污染無所不在,其中很大一部分是由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)組成的。這種聚合物用於製造瓶子、容器甚至衣服。現在,研究人員報告環境科學與技術他們發現了一種酶,可以在一個相當不尋常的地方分解 PET:生活在污水污泥中的微生物。廢水處理廠可以使用這種酵素來分解微塑膠顆粒並回收塑膠廢物。

微塑膠在從偏遠海洋到體內,因此它們也出現在廢水中也就不足為奇了。

然而,這些顆粒非常微小,以至於它們可以通過水處理淨化過程並最終進入廢水中,重新引入環境中。但廢水中還含有喜歡吃這些塑膠顆粒的微生物,其中包括睾丸酮叢毛單胞菌(Comamonas testosteroni)——如此命名是因為它會降解睾丸激素等甾醇。

其他,包括常見的大腸桿菌,先前已被設計用於將塑料轉化為其他有用的分子。然而,睪固酮梭菌會自然咀嚼聚合物,例如洗衣粉中的聚合物,以及對苯二甲酸酯(PET 的單體結構單元)。

因此,Ludmilla Aristilde 和同事想看看睪固酮梭菌是否也能產生降解 PET 聚合物的酵素。

研究小組以 PET 薄膜和顆粒培養睪丸酮梭菌菌株。雖然顯微鏡觀察發現,微生物喜歡顆粒的粗糙表面,比光滑的薄膜更能將它們分解。

為了更好地模擬廢水環境中的條件,研究人員還添加了乙酸鹽,這是廢水中常見的離子。當存在乙酸鹽時,細菌菌落的數量顯著增加。

儘管睾酮梭菌產生了一些奈米級PET 顆粒,但它也將聚合物完全降解為其單體——睾酮梭菌和其他環境微生物可以將其用作碳源來生長和發育,甚至轉化為其他有用的化合物據該團隊稱,分子。

接下來,研究者使用來識別密鑰這賦予了這種微生物吃塑膠的能力。儘管這種新酶與先前描述的基於其整體蛋白質序列的 PET 分解酶不同,但它確實包含一個類似的負責 PET 分解的結合口袋。

當編碼這種關鍵酶的基因被放入一種不會自然降解 PET 的微生物中時,工程微生物獲得了降解 PET 的能力,證明了該酶的功能。

研究人員表示,這項工作證明了睪固酮梭菌對 PET 和 PET 衍生碳進行升級改造的效用,這可能有助於減少在廢水中。

更多資訊:Rebecca A. Wilkes 等人,廢水叢毛單胞菌將聚對苯二甲酸乙二醇酯顆粒破碎為奈米塑膠和可同化碳的機制,環境科學與技術(2024)。DOI:10.1021/acs.est.4c06645

引文:在廢水微生物中發現了食塑酶(2024 年 10 月 5 日)檢索日期:2024 年 10 月 5 日來自 https://techxplore.com/news/2024-10- Plastic-enzyme-wastewater-microbes.html

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