神奇的酶可以帮助一种虫子轻松分解塑料

　　研究人员在蜡虫唾液中发现了一对酶，在室温下，这种酶能在几个小时内自然分解一种常见的塑料。
　　上图：蜡螟的幼虫蜡虫。
　　聚乙烯是世界上使用最广泛的塑料之一，从食品容器到购物袋，用途无所不包。不幸的是，它的坚固性也使其成为一种顽固的持久性污染物这种聚合物需要经过高温处理才能启动降解过程。
　　而蜡虫唾液含有我们所知的唯一可以在未经处理的聚乙烯上发挥作用的酶，这使得这些自然产生的蛋白质在回收利用方面可能非常有用。
　　分子生物学家和业余养蜂人费德里卡贝尔托奇尼（FedericaBertocchini）早在几年前就偶然发现蜡虫具备降解塑料的天赋。
　　贝尔托奇尼表示：在季节结束时，养蜂人通常会把一些空的蜂箱放在储藏室里，以便在春天把它们放回田里。有一年，我也是这样做的，但我发现，我储存的蜂巢受到蜡虫的侵扰，里面全是蜡虫。
　　贝尔托奇尼随即清理了蜂巢，把所有的蜡虫放进一个塑料袋里。过了一会儿，当她回来的时候，她发现这个塑料袋已经千疮百孔。
　　蜡虫（waxworm）是蜡螟的幼虫，最终会变成短命的蜡螟（Galleriamellonella）。但在幼虫阶段，这种蠕虫会在蜂巢中找到了自己的家，它们以蜂蜡和花粉为食。
　　在这个偶然的发现之后，贝尔托奇尼和她在马德里玛格丽塔萨拉斯生物研究中心的团队开始分析蜡虫的唾液，并在《自然通讯》上发表了他们的发现。
　　研究人员使用了两种方法：凝胶渗透色谱，根据分子的大小分离分子；以及气相色谱质谱仪，根据分子的质量电荷比识别分子碎片。
　　他们证实，蜡虫的唾液确实将聚乙烯中发现的碳氢化合物长链断裂为小的氧化链。
　　然后，他们使用蛋白质组学分析来识别唾液中的几种酶，研究人员发现，其中两种酶被证明可以氧化聚乙烯。研究人员将这些酶命名为Demetra和Ceres，分别以古希腊和古罗马的农业女神命名。
　　研究人员表示：就我们所知，这些聚乙烯酶是第一种能够在室温下很短时间内，在聚乙烯薄膜上产生这种修饰的酶。他们补充说，由于这两种酶克服了降解过程中的第一步，也是最困难的一步，这一过程可能代表着废物管理的另类范例。
　　贝尔托奇尼表示，尽管研究还处于早期阶段，但这些酶可能会与水混合，并倒在废物管理设施的塑料上。它们也可以用于偏远地区，那里没有垃圾处理设施，甚至可以在个人家庭中使用。
　　尽管，蜡虫的唾液很有前景，但它们并不是已知的唯一能降解塑料的生物。2021年的一项研究表明，海洋和土壤中的微生物和细菌正在进化到吃塑料。
　　2016年，研究人员报告称，在日本的一个垃圾场发现了一种细菌，可以分解聚对苯二甲酸乙二醇酯，也被称为PET或聚酯。这启发了科学家们创造了一种酶，可以快速分解塑料饮料瓶。
　　目前，全球每年产生约4亿吨塑料垃圾，其中约30是聚乙烯。迄今为止，全世界产生的70亿吨垃圾中，只有10得到了回收，给世界留下了相当大的垃圾遗产。
　　减少消耗和重复利用材料无疑会限制塑料垃圾对环境的影响，但拥有一个清理垃圾的工具包可以帮助我们解决塑料垃圾问题。
　　这项新研究发表在《自然通讯》杂志上。
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