康斯坦茨大學的科學家在土壤細菌中發現了一種酶,能夠分解某些類型的生物塑膠以及青黴素類抗生素。
研究人員將生物塑膠 LCAP(一種由植物油製成的長鏈脂肪族聚酯)的條帶埋在大學植物園的森林土壤中超過一年。
在顯微鏡下,材料表面出現了微小的細菌形狀凹陷——這是微生物積極「啃食」表面的明顯跡象。
對塑膠上棲息的微生物進行 DNA 測序,使研究人員得以分離出 LCPH1 酶。其結構類似於 β-內醯胺酶——細菌用來使青黴素失活的蛋白質。
該酶的活性中心具有一個異常寬闊的「嘴巴」,形狀類似 Pac-Man,既能捕捉塑膠的長鏈,也能捕捉抗生素分子。
在實驗室測試中,LCPH1 成功將生物塑膠分解為單體,同時破壞青黴素和氨芐青黴素,使其失去殺死細菌的能力。
「這種酶的結構既類似酯酶,也類似 β-內醯胺酶,後者能分解青黴素的 β-內醯胺環,使細菌對抗生素產生抗藥性,」該研究的主要作者哈利·勒納表示。
資深作者大衛·施萊赫克補充說,塑膠在環境中大量出現僅在 50–75 年前,而微生物已經開始以比預期更快的速度適應分解塑膠。
該研究發表在《The ISME Journal》期刊上。這項發現將如何長期影響對抗細菌抗生素抗藥性的鬥爭?

