編譯／韋士塔

塑膠汙染已成為全球重視的議題，許多科學家持續研究各種製造、回收以及分解塑膠製品的新技術，希望減少塑膠廢棄物，避免地球環境遭到長期破壞。近來，美國的研究人員發表一種特殊酵素，能在幾個小時內分解塑膠廢棄物，甚至能用來清理被塑膠汙染的地區。

德州大學奧斯汀分校（University of Texas at Austin）的化學工程師歐佩爾（Hal Alper）指出，塑膠製品在自然環境中，可能需要數十甚至數百年才能分解，但他們研發的FAST-PETase酵素，能在一周內讓聚對苯二甲酸乙二酯（PET）塑膠製品分解，有些甚至只需24小時。

PET被廣泛用於許多消費產品包裝，包括紡織品、寶特瓶。據統計，PET製品占全球所有廢棄物約一成左右，更令人擔憂的是，全球只有不到一成的塑膠製品被回收，其餘的通常被送往掩埋場或燃燒銷毀，或者被棄置在自然環境裡，持續汙染空氣、土地、河川以及海洋，對生態與人類健康造成嚴重威脅。

早在2016年，一群科學家就發現一種能吞噬塑膠的細菌，並把這種細菌加以改良，生成可以分解PET的酵素，稱為PETase。歐佩爾的研究團隊指出，他們以這種酵素為基礎，進一步運用合成生物學、化學工程技術與人工智慧（AI）輔助，讓PETase產生突變，加快其分解塑膠的速度，並把這種變種酵素稱為FAST-PETase。歐佩爾解釋，FAST是功能性（functional）、活性（active）、穩定（stable）以及耐受性（tolerant）的縮寫。

除了加速分解，被FAST-PETase分解的塑膠，也能透過化學過程重新組合，再次製造新的產品。此外，研究團隊已對50多種塑膠容器、聚酯纖維及PE織物以及寶特瓶進行測試，發現其分解速度均可加快，且所處的環境溫度低於50℃，在一般環境下即可發揮功能。

歐佩爾表示，要把這種酵素應用於清理環境，若能夠在平常的環境溫度工作，將可大幅節省成本，這是這種酵素的巨大優勢。

研究團隊的生物化學家艾靈頓（Andrew Ellington）表示：「FAST-PETase酵素，展現不同學科整合之後的力量。」

研究團隊已把這項成果發表在《自然》（Nature）期刊，參與研究的歐佩爾表示：「我們使用一種特殊的酵素變體，能大幅減少分解塑膠材料所需的時間。這種創新的技術，能為塑膠汙染問題帶來新的解決方案。」

歐佩爾指出，與過去的技術相比，他們創造的新酵素相對便宜、方便攜帶，且非常容易擴大採用。這項技術將為許多產業帶來各種可能性，除了廢棄物處理業者，各行各業的公司也能對塑膠製品進行分解與回收，有助緩解當前最緊急的環境問題，消除堆積在垃圾掩埋場並持續汙染土地、水源的數十億噸塑膠垃圾。