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- 發(fā)布時(shí)間：2025-12-15
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近日，阿卜杜拉國王科技大學(xué)（KAUST）的研究人員在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域取得重要突破，發(fā)現海洋中廣泛存在的微生物已進(jìn)化出能夠降解聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料的特殊酶——PETase。該研究已于科技媒體SSBCrack上發(fā)布。
PET塑料作為一種常見(jiàn)的聚酯材料，因強度高、透明度好且化學(xué)性質(zhì)穩定，被廣泛應用于飲料瓶、食品容器及合成纖維等領(lǐng)域。長(cháng)期以來(lái)，其在自然界中難以降解，成為全球性環(huán)境問(wèn)題。
研究團隊通過(guò)人工智能建模、基因篩選及實(shí)驗室驗證，識別出名為“M5基序”的關(guān)鍵結構特征。該基序可作為判斷PETase酶是否具備高效降解活性的“分子指紋”。攜帶完整M5基序的海洋細菌，已證實(shí)在實(shí)驗環(huán)境下能有效分解PET塑料。
進(jìn)一步分析顯示，編碼該高效酶的基因在全球海洋中呈高度活躍狀態(tài)，特別是在塑料污染嚴重的海域。研究人員對來(lái)自全球不同地點(diǎn)的400多個(gè)海洋樣本進(jìn)行檢測，發(fā)現近80%的樣本中均存在具備M5基序的功能性PETase，其分布范圍覆蓋從表層環(huán)流至近2000米深的深海區域。
盡管這一發(fā)現表明自然界已在分子層面對塑料污染做出響應，但研究聯(lián)合負責人、海洋生態(tài)學(xué)家卡洛斯?杜阿爾特強調，自然降解速度遠不足以應對當前塑料污染規模，塑料在降解前仍會(huì )對海洋生態(tài)及人類(lèi)健康造成持續危害。
該研究為塑料的生物回收技術(shù)提供了新方向。通過(guò)借鑒海洋微生物自然演化出的高效降解模型，科學(xué)家有望在實(shí)驗室中優(yōu)化設計出可用于工業(yè)化處理乃至家庭場(chǎng)景的高效降解酶，推動(dòng)塑料閉環(huán)回收進(jìn)程。隨著(zhù)全球塑料污染治理日益緊迫，生物降解技術(shù)或將成為未來(lái)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要突破點(diǎn)之一。