研究发现： 塑料可做成食品?

每年大约有3.59亿吨塑料被生产出来，其中只有1.5亿到2亿吨最终被填埋。难以降解是造成塑料污染的最大原因之一——这也是为什么现在我们人体内可能就含有塑料。

如果将塑料转化为食品原料，你会吃这些“回收食品”吗?

将塑料垃圾转化为食品安全成分看似不可能，但是最近在一项研究中被证明是可行的，该研究成功将塑料水瓶转化为香草素，也就是人造香草调味料。

分解塑料

塑料是可以回收使用的。但是主要问题是当塑料被熔化和重新成形时，其作用和特性就被改变了。

这就是为什么直接制造新塑料产品比回收现有的塑料去制作更容易。

所以，也许我们更应该思考除了回收循环使用塑料，我们还能用塑料做什么?

一种想法是将塑料聚合物，这是一个由重复亚基组成的大分子，并将其水解成这些更小的亚基。较小的化合物可能比聚合物本身用途更有用。

水解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)产生单位对苯二甲酸(TA)。Sadler和Wallace从废聚对苯二甲酸乙二酯中微生物合成香草素的图像。

例如，用于制造水瓶和苏打水瓶的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)可以被切割成更小分子的对苯二甲酸和乙二醇。也许将这两种较小的化合物转化为一种新的、更有价值的材料会更容易。

直到两年前，这种解决方案的主要问题是没有有效的酶来分解像PET这样的塑料。这并不是因为我没有尝试过。

科学家们测试了多种已知的PET水解酶，但收效甚微。

发现的效率最高的酶——叶枝堆肥角质酶——最初是从伊Ideonella sakaiensis细菌中分离出来的，它只能将31%的PET转化为更小的亚基。

2020年，这一切都改变了，一组研究人员通过选择性突变与PET相互作用的区域，制造了209种不同的枝叶堆肥角质酶变体。这个区域被称为活性位点，是酶与其底物接触的地方。

研究人员费力地测试了所有209个变种，看看它们是如何与水和苏打水瓶中的塑料相互作用的。

虽然大多数改变后的酶切割PET的能力受损，但有一种酶显示出了很大的希望，可以将PET转化为对苯二甲酸和乙二醇的小单位，效率达到90%。

这是一个巨大的成功!

该小组继续表明，当较小的亚基被用来重新制造PET时，塑料聚合物表现得就像原始PET一样，形成了一个圆形塑料系统。

如果这个系统升级了，就不用再制造纯PET了。我们可以简单地使用我们目前拥有的所有PET，一次又一次地生产相同的塑料。

应用到可食用产品中

虽然将PET回收为二手PET是朝着正确方向迈出的一步，但另一组科学家有一个更大的梦想。他们想要升级PET的两个亚基——对苯二甲酸和乙二醇——以制造出更有价值的东西。

而不是简单地让PET处于一个永无止境的塑料循环中。

研究人员注意到对苯二甲酸单元中一些有趣的现象——它们看起来非常类似于香草中的主要风味化合物香草醛。

对苯二甲酸与香兰素的化学结构。Sadler和Wallace从废聚对苯二甲酸乙二酯中微生物合成香草素的图像。

该小组制定了一项计划，并估计只需五个步骤就可以将对苯二甲酸转化为香草醛。

五步法将对苯二甲酸转化为香兰素。Sadler和Wallace从废聚对苯二甲酸乙二酯中微生物合成香草素的图像。

虽然计划中的每一步都是可行的，但有些反应需要在不同生物中发现的特定酶。为了避免这个问题，该团队决定设计自己的微生物，其中包含升级循环所需的所有酶。

为了做到这一点，他们选择了大肠杆菌，并插入了三个新的质粒，使其具有从对苯二甲酸合成香兰素所需的所有酶。

然后，科学家们使用塑料水瓶中的对苯二甲酸单元作为工程细菌的饲料，并等待观察培养是否如预期的那样产生香草素。

10小时后，79%的对苯二甲酸转化为香兰素。

这是一个巨大的成功，证明了通过结合叶枝堆肥角质酶对PET的水解和新工程大肠杆菌的代谢，可以从塑料中生产香精。

你会吃塑料做的食物吗?

尽管用塑料合成的香草素和商店里卖的人造香草调味料以及香草豆里的香草素在化学成分上是一样的，很多人还是会有质疑。

因为吃塑料水瓶做的食物让人感觉不是很安全。

而且，促进这一化学过程的酶和细菌都经过了基因改造，这也引起很多人的质疑。

不过，这是一种能够处理大量塑料污染的有趣方式。而且，与从香草兰中提取的天然香草香料相比，升级循环的香草素可以为消费者节省下大量的费用。

因为大多数香草花都需要人工授粉，用一个小棉签一个接一个地授粉。所以从香草豆中提取香草素的成本还是蛮高的。

即使这种塑料制作的香草素不用到食品中，还可以应用到其他方面。

比如用于非食用产品，如香水和洗护用品，比如洗发水或者除臭剂，还有蛮多个人护理产品也会添加香草素的。

目前因为这种塑料回收分解模式只在实验室规模上取得了成功，还需要大幅升级才应用到塑料污染的解决之中。

但是不可否认的是，在这项研究之前，这种将回收塑料其转化为食品配料的解决方案是闻所未闻的。总之这个想法还是蛮有创意的，尽管有点离谱。