塑膠污染危機有解？科學家意外從細菌中找到「吃掉」塑膠的酵素

▲塑膠垃圾已嚴重造成生態汙染。（圖／取自WikiMedia Commons）

近年環保議題已成為全球方興未艾的趨勢，盼能透過減排與限塑政策等落實環保正義，打擊汙染環境。然而，科學家意外發現了一種專吃PET塑膠的突變酶，有望成為數百萬噸寶特瓶的剋星。

根據《科學警告》（Science Alert）報導，英國普茨茅斯大學（University of Portsmouth）與美國能源部國家再生能源實驗室（NREL）的研究人員，在日本廢棄物回收中心研究一個名為「Ideonella sakaiensis」的細菌，發現其會生產一種天然水解酶「PETase」，負責「吃掉」PET塑膠。

研究人員之一普茨茅斯大學結構生物學教授麥吉亨（John McGeehan）透露，他們原本想研究這種酶是如何分解PET，因此決定添加一些胺基酸來「調整」其晶體結構，卻獲得了意外的收穫──酶突變了，而且它進食塑膠的速度變得更快。「這讓人非常興奮。雖然它必須再調整改進，但這表示它還有潛力進步。」麥吉亨也表示，未來幾年這種分解過程可望擴大規模，但距離全面普及仍需一段日子。若想為全球塑膠汙染貢獻心力，這種酶的出現還只是開端而已。NREL的化學工程師貝克漢（Gregg Beckham）也說，PETase在分解塑膠方面還有很大的優化空間。

▲PETase結構圖。（圖／取自美國國家科學院院刊）

NREL另一研究人員羅勒（Nic Rorrer）則指出，這種突變酶也能降解PET的替代品 PEF（一種生質聚酯材料），這是原本的天然酶無法做到的。雖然突變酶的效率只比天然酶多了約 20%，但研究人員態度樂觀，團隊也不斷努力嘗試改善酶的結構，希望它們可在更短時間內分解PET塑膠。雖然研究只是在起步階段，但此發現可望為環保作出極大貢獻。

百年來塑膠為人類的生活帶來極大的便利，但當初誰也沒料到它將成為全球為大污染源之一。英國《衛報》（The Guardian）根據歐睿信息諮詢公司（Euromonitor）數據報導，2016年全球賣出了超過4800億個塑膠瓶，與10年前的3000億個比較成長率高達6成，預計2021年前將增加至5833億個。

更糟的是，英國麥可阿瑟基金會（Ellen Macarthur Foundation）研究指出，雖飲料塑膠瓶是由可回收塑膠材質PET（聚對苯二甲酸乙二酯）製造，但這些塑膠垃圾的回收率僅14%，重製成新瓶的比例更只有7%。研究也稱每年有800萬噸的塑膠垃圾流入海洋，預計在2050年將會和海裡的魚一樣多。由於難以自然分解，塑膠垃圾已經為海洋生態帶來浩劫，專家也警告塑膠恐透過食物鏈進入人體，塑膠垃圾儼然已成為地球上最嚴重的環境汙染之一。

▲塑膠汙染已危害海洋生態。（圖／取自Ingrid Taylor Flickr CC授權）