塑料垃圾的治理难题长期困扰全球，尤其是矿泉水瓶、食品包装盒等聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）制品，因其难以自然降解的特性，成为环境治理的重点对象。江南大学科研团队近日取得突破性进展，通过基因编辑技术改造酵母菌，使其具备直接分解PET塑料的能力，并将产物转化为高附加值化工原料。相关成果已发表于国际学术期刊《有害物质杂志》。
传统塑料回收依赖高温高压等物理化学方法，不仅能耗巨大，还可能产生二次污染。尽管生物降解技术因其环境友好性备受关注，但自然界中天然存在的塑料分解酶存在效率低、稳定性差、成本高昂等短板，难以实现规模化应用。研究团队另辟蹊径，选择热带假丝酵母作为改造对象，通过基因工程手段为其构建了一套高效的"降解系统"。
该系统的核心在于两种酶的协同作用：PETase酶负责将大块塑料切割为中间产物MHET，MHETase酶则进一步将其分解为对苯二甲酸和乙二醇两种基础化工原料。科研人员创新性地采用自组装技术，将这两种酶以精准比例固定在酵母细胞表面，形成"集成自组装多酶展示平台"。这种结构使酵母菌如同配备微型加工厂的"生物反应器"，接触塑料后即可启动连续降解流程。
实验数据显示，这种全细胞催化剂展现出显著优势。在5升生物反应器中，20克废弃塑料瓶碎片在常温常压及中性pH条件下，仅需一周时间即可完全分解为单体原料。与传统提纯酶方法相比，该技术省去了复杂的酶分离纯化步骤，大幅降低操作成本，且酵母菌可重复使用。研究负责人形象地比喻："改造后的酵母菌就像穿着酶铠甲的微型工人，能持续高效地完成分解任务。"
这项突破不仅为塑料污染治理提供了新方案，更开辟了"塑料循环经济"的新路径。科研团队正进一步优化技术，计划使酵母菌不仅能分解塑料，还能将分解产物直接转化为生物基化学品或新型可降解材料，实现从"末端治理"到"资源再生"的跨越。目前，该技术已进入中试阶段，未来有望在工业规模上推广应用。
