重新编程木材降解蘑菇酶以实现塑料的生物回收

塑料污染在环境中无处不在，管理塑料废物是一个全球性问题。除了开发更合理的生产方法和使用塑料的方法外，解决这个问题的一个办法是开发生物回收技术。塑料的本质是使用高抗性聚合物制成，不会分解，这使得这成为一个巨大的科学挑战。

然而，塑料与其他天然的难降解聚合物(如木质纤维素)具有类似的特性，而木质纤维素可被丝状真菌分解。真菌通过分泌一系列酶来实现这一点。它们特别分泌一种非常特殊的酶，称为“溶解性多糖单加氧酶”，简称LPMO，能够分解纤维素的表面，然后使其变弱，使完全降解更容易。这些特性使LPMO成为工程设计的理想候选物，可用于创造新功能，如分解塑料。

LPMO酶通常由两个模块组成：一个结合模块，使其能够在自然环境中识别并结合特定聚合物(纤维素)，以及一个分解纤维素表面的催化模块。

科学家们专注于用其他模块替换结合模块，利用工业规模的蛋白质工程工艺使酶能够结合不同的塑料。他们创造了可以识别和结合不同类型塑料的嵌合体LPMO。有些还能够在聚羟基烷酸酯(一种称为PHA的生物源塑料)的表面上打孔。

他们的研究成果发表在《化学与生物工程》杂志上。

研究人员现在将评估这些嵌合酶分解不同类型塑料的效果，以便选出最有效的酶，进一步设计它们并将它们组合成酶“鸡尾酒”，目的是创建用于塑料生物回收的酶工具包。

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