一种微小的微生物有一天可能会吞噬每年堆积在垃圾填埋场的数百万吨聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。日本的研究人员发现了世界上首个以PET为食的细菌，这种生物以PET作为其主要的碳和能量来源。
每年，塑料制造商生产超过4500万吨PET，用于制造水瓶、沙拉盒、花生酱罐和其他产品——所有这些产品都印有带有数字1的回收标志。
根据PET树脂协会PETRA的数据，PET是美国回收率最高的塑料。但全国范围内的回收率仍然只达到约31%。欧盟做得更好，回收率约为PET的一半。即便如此，每年仍有数千万吨这种塑料最终进入垃圾填埋场，在那里，这种聚合物强大的酯键可以抵抗分解。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保未来能够继续发布关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
为了找到能够分解PET的微生物，由京都工艺纤维大学的小田耕平（Kohei Oda）和庆应义塾大学的宫本健二（Kenji Miyamoto）领导的团队，从日本堺市一家PET瓶回收工厂筛选了250个沉积物、土壤、废水和活性污泥样品。经过一些仔细的微生物侦查，他们发现了一种在PET薄膜上茁壮成长的细菌，并以发现它的城市命名为Ideonella sakaiensis（《科学》杂志，2016年，DOI：10.1126/science.aad6359）。
PET可以通过化学方法水解成单体，但这个过程可能很慢，通常需要高温和高压。此前已经发现了可以分解PET的真菌，但小田和宫本团队鉴定的细菌似乎比这些真菌更有效。事实上，I. sakaiensis在令人惊讶的温和的30°C下就能分解聚合物。
研究人员进一步发现，I. sakaiensis使用一种酶，他们称之为PETase，将塑料分解成中间产物单（2-羟乙基）对苯二甲酸或MHET。另一种酶，称为MHETase，将MHET水解成单体对苯二甲酸和乙二醇。科学家们认为，这种酶促机制有一天可以修复PET污染的环境，或回收塑料的起始原料，而这些原料目前来源于石油。
格赖夫斯瓦尔德大学的酶催化专家乌韦·T·博恩舍尔（Uwe T. Bornscheuer）在一篇评论文章中指出：“这可以在新聚合物的生产中节省大量成本，而无需使用石油基起始原料。”
目前，I. sakaiensis及其酶在准备吞噬世界上的PET废物之前，还需要进行一些调整。这种细菌更喜欢以无定形PET为食，而不是产品中使用的结晶PET，而且这些酶的工作速度太慢，无法用于工业用途。
该研究的第一作者、庆应义塾大学的吉田昭介（Shosuke Yoshida）表示，PET预处理可以扩大聚合物的无定形区域，这将使废物对细菌更具吸引力。他还指出，有可能对酶进行工程改造，使其更快、更实用。