全球塑料污染的问题非常普遍，在过去70年左右的时间里，塑料的大规模生产爆炸式增长——从每年约200万吨增加到大约3.8亿吨。这给了环境中存在的各种微生物足够的进化时间来对这些化合物做出反应，而且在研究中已经发现了许多不同的酶，它们具有降解不同塑料的能力。

最近发表在科学杂志mBIO上的这项新研究分析了来自世界各地数百个地方的环境DNA样本。研究人员使用计算机建模来寻找具有塑料降解潜力的微生物酶，然后将其与各国和海洋塑料垃圾污染的官方数字进行交叉参照。

“使用我们的模型，我们发现了多种证据，支持这一事实，即全球微生物群落的塑料降解潜力与环境塑料污染的测量值密切相关，这是环境如何应对我们施加的压力的一个重要证明。”Chalmers科技大学系统生物学副教授Aleksej zeleziniak说。

在污染最严重的地区有更多的酶

换句话说，塑料降解酶的数量和多样性正在增加，这是对当地塑料污染水平的直接响应。总共发现了超过30000种酶的“同源物”，它们有可能降解10种不同类型的常用塑料。同系物是具有相似特性的蛋白质序列的成员。一些含量最高的地点是众所周知的高度污染地区，例如来自地中海和南太平洋的样本。

“目前，我们对这些塑料降解酶知之甚少，我们没有想到会在这么多不同的微生物和环境栖息地中发现这么多的塑料降解酶。这是一个令人惊讶的发现，它真正说明了问题的规模，”Jan Zrimec解释道，他是这项研究的第一作者，也是Aleksej zeleziniak团队的前博士后，现在是斯洛文尼亚国家生物研究所的研究员。

对抗击全球塑料危机有潜在价值

每年大约有800万吨塑料流入世界海洋。塑料降解的自然过程是非常缓慢的——例如，一个宠物瓶的寿命可以长达数百年。海洋和陆地上塑料垃圾的增长和积累是一个真正的全球性问题，越来越需要找到管理这些垃圾的解决方案。研究人员认为，他们的结果可能被用于发现和适应酶的新的循环过程。

“下一步将是在实验室中测试最有前途的候选酶，以密切研究它们的性能和塑料降解速率。从那里，你可以为特定的聚合物类型设计具有目标降解功能的微生物群落，”Aleksej Zelezniak解释说。这研究为寻找开发塑料降解酶和微生物提供新的思路。