西班牙研降微塑新招

2023-12-12 1024 张永钢 澳门日报

 塑胶污染是影响环境生态的重大问题之一,也是全球各国一直在努力解决的问题之一。西班牙巴赛罗那隆纳超级计算中心、催化和石油化学研究所和康普顿斯大学的研究团队联合开发了一种人造蛋白质,其能降解PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)微塑胶和纳米塑胶,并将其还原为其基本成分,从而使它们能够被分解或回收。他们使用了来自草莓海葵的防御蛋白,并通过计算方法设计后添加了新功能。

 据联合国官方数据显示,PET存在于许多包装和饮料瓶中,已佔全球塑胶产量的百分之十以上,但回收稀缺且效率低下。研究人员将该项工作形象地描绘成“像给一个人添加手臂”,这些手臂仅由三种氨基酸组成,起到剪刀的作用,能够切割小PET颗粒。研究人员解释说,在这种情况下,它们被添加到来自海葵的蛋白质中,本质上“起到细胞钻的作用,打开毛孔并充当防御机制”。

 基于早前全球研究成果,研究人员总结指出,蛋白质工程中使用的机器学习和超级计算机,可“预测粒子将在哪里结合,以及我们必须在哪里放置新氨基酸,以便它们发挥作用”。由此产生的几何形状与可吞食PET的细菌“阪井假球藻”的(左西右每)非常相似。

 研究结果表明,新蛋白质能够降解PET微塑胶和纳米塑胶,在室温下,其效率比目前市场上的(左西右每)高出五至十倍。其他方法需要高于七十摄氏度的温度才能使塑胶更具可塑性,这会导致高二氧化碳排放并限制其适用性。此外,选择蛋白质的孔状结构是因为它允许水通过,并且因为它可固定在类似于海水淡化厂使用的膜上。这将有助于其以筛检程式的形式使用,以降解那些看不到、但很难消除并被人体摄入的颗粒。

 研究人员指出,新蛋白质的另一个优点是设计了两种变体,具体取决于新氨基酸的放置位置。结果是每一种都会产生不同的产品。一种变体可更彻底地分解PET颗粒,因此可用于污水处理厂的降解。另一种变体则可产生回收所需的初始成分。通过这种方式,研究人员可根据需要进行净化或回收。

 据悉,以上这项技术还在进一步研究中,新蛋白质根据新氨基酸的放置位置理论上还有许多的功能差异化可能,如果研究能够得到进一步突破,或许如今的塑胶污染问题,也能一定程度上的找到更加有效的解决方案。

 新 丁

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