人类唾液微生物中的酶可分解 PET 基塑料

人类唾液中可能含有一种可以分解塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 的酶。研究人员在包含人类宏基因组样本的数据库中发现了这种有希望的酶，即水解酶。正如他们在期刊上报道的那样应用化学国际版，这种新发现的水解酶比许多其他已知的细菌 PET 水解酶表现更好。作者补充说，它可以用生物技术方法生产，并可用于塑料回收或塑料功能化。

众所周知，垃圾填埋场和港口是寻找适应消耗或利用塑料的细菌的特别有希望的地方。这些细菌已经进化出称为 PET 水解酶的酶，可以将 PET 分解成更小的分子。来自泰国罗勇府 Vidyasirimedhi 科学技术研究所 (VISTEC) 的 Chayasith Uttamapinant 和来自泰国曼谷朱拉隆功大学的 Worawan Bhanthumnavin 及其同事现在发现了第一种能够分解 PET 的酶，其来源更令人惊讶：人类唾液中的微生物群落基因组。

研究人员认为，由于人类食用了大量使用 PET 包装的食物，唾液或胃肠道中的微生物可能已经进化到可以消化微塑料的程度。该团队在搜索包含海水和人类唾液样本的公共宏基因组数据库时发现了这种新的水解酶，并将其命名为 MG8，并能够将该酶的可能来源归因于可能存在于人类唾液中的革兰氏阴性细菌。这些细菌与在“太平洋垃圾漩涡”附近发现的菌株相似，这些菌株也进化出产生 PET 水解酶的能力。

他们首先需要足够的材料来进行实验，因此他们改造了一种可以在实验室中培养的细菌来产生这种酶。他们很容易从可以大量分离的变性形式中回收活性形式的酶，这种酶能够分解 PET。研究人员强调，这为未来的扩大规模带来了巨大的希望。

除了回收可扩展性的前景外，该团队还预见了 MG8 的另一种用途。他们发现，它不仅可以轻松分解 PET，而且只需稍加修改，它就能高效地与 PET 结合。为了实现这一点，他们修改了通过替换其中一种天然存在的（丝氨酸）在用非天然氨基酸 DAP 修饰的酶立即粘附在 PET 粉末上。这可以用作 PET 表面功能化的载体，从而提高 PET 在塑料领域的多功能性并提高回收 PET 的多功能性。

尽管 MG8 有望和功能化，该团队承认，与其他 PET 水解酶一样，MG8 仍需要一些工作。目前，这种水解酶无法分解结晶度较高的消费级 PET 塑料。因此，还需要进一步研究，才能达到将整个塑料水瓶溶解在含有酶的简单溶液中的阶段。

更多信息：Bhumrapee Eiamthong 等人，从人类唾液宏基因组中发现并扩增聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 水解酶，用于 PET 的降解和生物功能化，应用化学国际版(2022 年)。DOI: 10.1002/ani.202203061