新研究：利用真菌将废塑料分解成制药原料

Daphane

來源:大纪元


美国堪萨斯大学利用巢曲霉真菌将降解过的聚乙烯，分解成成一些药物的关键原料。图为生长在培养皿上的构巢曲霉真菌野生型表型。（en.wikipedia）


【大纪元2023年02月08日讯】（大纪元专题部记者吴瑞昌编译报导）由于废弃塑料缺乏更高效的回收方法，不少生物和环境在吸收这些塑料微颗粒后再被人利用，反而危害人体健康。对此，美国的一项研究发现，利用一种真菌，可快速分解海洋中的废弃塑料，最后转化成制药的基础原料。
美国堪萨斯大学的一个研究团队先将聚乙烯（PE）塑料进行有氧催化，降解成“长碳物”酸性物质，在放入基因改造的“构巢曲霉真菌（Aspergillus nidulans）”，让其“食用”这些长碳物，消化成一些有药用价值的原料。该项成果在去年年底被发表在德国化学会期刊《应用化学》（Angewandte Chemie）上。
论文中提到科学家选用真菌的原因在于它强大的生长能力，且容易培养和进行基因筛选和改造，同时可进行工程化等潜力，因此成为实验的对象。
堪萨斯大学实验团队首先将这些聚乙烯废料，放入钴盐、锰盐及邻苯二甲酰胺，让其催化成“二羧酸”。二羧酸是多种酸的总名称，不同的酸碳分子含量并不相同，主要是塑料来源的不同造成的。
另外，他们还发现部分的轻二羧酸（低碳）具有抗真菌的特性，因此需要筛选出去，避免干扰真菌活动，而这些轻二羧酸可以利用在一些降解塑料上。
实验过程中，他们会去发现哪些细菌或者菌类的基因可以产生有用的化合物，并将其植入构巢曲霉真菌中。
这些改造过的构巢曲霉真菌会将这些长碳链的二羧酸，代谢成一系列具有药理活性的化合物，其中包括有商业价值的曲霉苯甲醛（Aspergillus benzaldehyde）、青霉素（citreoviridin）和肌动蛋白（mutilin）等。
美国约翰逊大学分子生物学特聘教授、该篇论文的共同作者伯尔·奥克利（Berl Oakley）对堪萨斯大学新闻室表示，这一研究“使用氧气和一些非贵金属的催化剂去降解聚乙烯，将其分解成二羧酸”，具有商业价值。
奥克利教授表示，这与先前的缓慢的分解方式不同，这些真菌会像吃快餐一样，快速消化这些塑料品。“早期需要好几个月分解塑料，但现在只要一周内就能获得消化完的东西（塑料）。”
奥克利还表示，“这次实验证明，真菌分解二羧酸时会产生很多化合物，而这些化合物对真菌有用，因此它们可以抑制其它生物的生长，青霉素就是典型的例子，一般生物体的生长不需要这些化合物，但真菌长出的这些能有助于保护它免受其它生物体的侵害或与之竞争”。
他补充道，“过往许多公司都想要开发真菌，但他们都只在培养皿中实验，并检查这些真菌是否会产生新化合物，但真菌95%的基因都处于沉睡状态，非必要时是不会启动这些基因，因此有许多东西等待我们去发现。”