幫助率先使用酶來“吃掉”塑料的科學家們在為全球塑料危機開發基於自然的解決方案方面邁出了重要的下一步。他們已經確定了一種酶的特徵，這種酶具有幫助分解對苯二甲酸(TPA)的非凡能力，前者是聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料的化學成分之一，這種塑料被用於製造一次性飲料瓶、衣服和地毯。
這項研究發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上，由蒙大拿州立大學的Jen DuBois教授和朴茨茅斯大學的John McGeehan教授共同領導，他們在2018年領導了國際團隊，設計了一種可以分解PET塑料的天然酶。這些酶（PET酶和MHET酶）將PET聚合物分解成化學成分乙二醇（EG）和TPA。這項新研究描述了接下來的步驟，特別是管理TPA的步驟。
DuBois教授說：“雖然EG是一種有很多用途的化學品–例如，它是你放進汽車的防凍劑的一部分–但TPA在PET之外沒有很多用途，它也不是大多數細菌甚至可以消化的東西。然而，朴茨茅斯團隊發現，一種來自消耗PET的細菌的酶能像手套一樣識別TPA。我們在MSU的小組隨後證明，這種名為TPADO的酶可以分解TPA，而且幾乎只分解TPA，效率驚人。”
全球每年產生的塑料垃圾超過4億噸，其中絕大部分最終被填埋，研究人員希望這項工作將為改善細菌酶，如TPADO，打開大門。這將有助於解決塑料污染的挑戰，並開發能夠將廢棄塑料轉化為有價值產品的生物系統。
McGeehan教授是該大學的酶創新中心主任，他表示：“在過去的幾年裡，酶的工程取得了令人難以置信的進展，可以將PET塑料分解成其組成成分。這項工作更進一步，研究了一個級聯中的第一種酶，該酶可以將這些構件分解成更簡單的分子。然後，這些分子可以被細菌利用來產生可持續的化學品和材料，從塑料廢物中製造出有價值的產品。”
“利用鑽石光源的強大X射線，我們能夠生成TPADO酶的詳細三維結構，揭示了它是如何進行這一關鍵反應的。這為研究人員提供了一個藍圖，以便對這種複雜的酶進行更快、更有效的工程設計。”