吃塑料的细菌展示了可持续回收塑料瓶的方法

在一家塑料瓶回收厂的废墟中，发现了一种咀嚼塑料的微生物，可以分解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)．发现这种细菌的研究人员希望它能提供一种新的方法来回收PET塑料，将它们分解成它们的组成部分。

从塑料瓶到衣服，PET纤维从原油中提炼而成，因其防潮性而备受赞誉，是保存食物的理想材料。据估计，全球每年生产5000万吨。到2025年，这一数字可能接近1亿吨。但随着对这种材料需求的增长，垃圾填埋场的塑料垃圾也越来越多，因为基于pet的产品是出了名的难以回收。

为了解决这个问题，来自日本京都工业大学和他的同事们想要找出是否存在一种使用PET作为碳源的细菌。但要找到这样的物种就像大海捞针一样。

吉田说:“环境样本，包括沉积物、土壤、废水和活性污泥，都是在大阪堺市一家PET瓶回收厂的院子里收集的。”研究小组总共收集了250个pet污染的样本，分别用酵母提取物、硫酸铵、磷酸盐缓冲液和改良的生菜和鸡蛋培养基在试管中培养了1克。

通过将0.2毫米厚的PET薄膜放入每种介质中，吉田能够找到在聚合物上生长的微生物培养物。有一个沉积物样本很突出。15天后，一种不断进化的微生物培养物已经腐蚀了PET薄膜，将75%的PET碳转化为二氧化碳。

研究小组分离出了分解塑料薄膜的细菌Ideonella sakaiensis这是一种革兰氏阴性变形菌门，并确定了哪些酶有助于其消化。吉田解释说:“我们揭示了基因组DNA，并搜索了可能参与PET水解的基因。”“我们感兴趣的是一种类似于水解PET的水解酶的基因。”

在发现该基因后，研究小组克隆了它，并表达了它的蛋白质PETase，发现它将聚合物链水解成单(2-羟乙基)对苯二甲酸(MHET)亚基。但这种细菌不会止步于met。吉田解释了第二种酶，MHETase，它把mheet分解成乙二醇和对苯二甲酸的单体。吉田说:“这些单体将被这种细菌完全代谢，以获得能量和细胞成分。”

在将PET还原为其基本组成部分的过程中，这种细菌不仅提供了一种从环境中去除PET的方法，还可能是回收PET的种子——吉田并没有失去这种可能性。他说:“在瓶子对瓶子的化学回收中，化学分解的PET被重新合成成新的PET。”用生物分解过程取代这种分解过程是有可能的。”

Georg Guebitz奥地利自然资源和生命科学大学环境生物技术研究所的负责人，他也认为这项研究可能比现有技术更有优势。“与其他回收方法相比，由于酶的高度特异性，PET积木甚至可以从混合塑料垃圾或复合材料中提取。”