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交汇点讯 塑料垃圾，尤其是常见的矿泉水瓶、包装盒（主要成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯，PET），如何处理一直是世界性难题。近日，江南大学陈献忠教授团队通过基因工程给一种酵母菌装上“消化系统”，实现直接在常温常压下将塑料垃圾“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》。
传统的塑料回收方法能耗高且可能产生污染，相比之下，生物降解因其环境友好性而被寄予厚望。但自然界中能分解塑料的酶效率低、不稳定且成本高昂，难以实际应用。研究团队独辟蹊径，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”。
彻底分解PET塑料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（中间产物MHET），第二种酶（MHETase）则接力将碎片进一步分解为最终产品（对苯二甲酸和乙二醇）。研究团队成功为酵母细胞表面装备了这两种酶。它们像“搭乐高”一样，利用一种高效的自组装系统，将这两种工具酶以最合适的比例精准地固定在了酵母细胞的表面，形成了一个名为“集成自组装多酶展示平台（ISA-MEDP）”的系统。
“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，就能启动协同降解的‘流水线’，大大提升了效率。”陈献忠教授说。
与传统的使用提纯酶的方法相比，这种全细胞“活体催化剂”展现出了许多优势，整个降解过程只需一次性投入工程酵母，大大简化了流程，降低了成本，并且可以重复使用。在放大实验中，研究人员在5升的生物反应器中投入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了塑料单体。
这项研究不仅提供了一种强大的塑料垃圾处理新工具，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或可降解塑料，真正实现“变废为宝”。
新华日报·交汇点记者 叶真
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