新型酶顛覆塑料生產(chǎn)：糖可制成環(huán)保型玻璃

    在將來(lái)，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）——普名丙烯酸玻璃——可從天然原料如糖類、醇類或不飽和脂肪酸中提取。與過(guò)去化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程相比，生物技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程更為環(huán)保。      

    聚甲基丙烯酸甲酯是聚合生產(chǎn)的甲基丙烯酸甲酯（ MMA ） 。杜伊斯堡埃森大學(xué)和亥姆霍茲環(huán)境研究中心的科學(xué)家在一個(gè)菌株里已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種酶，在生物技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程中，可作為甲基丙烯酸甲酯的先期形式。 

    梭羅-若沃德博士因其發(fā)現(xiàn)已被提名為歐洲Evonik科研獎(jiǎng)三名候選人之一。阿倫德-厄特克爾博士，德國(guó)科學(xué)捐助者協(xié)會(huì)主席，負(fù)責(zé)監(jiān)督本次提名。本次獎(jiǎng)項(xiàng)的目標(biāo)是為鼓勵(lì)年輕的研究人員勇于從實(shí)驗(yàn)室研究轉(zhuǎn)向到商業(yè)用途研究。2008年Evonik科研獎(jiǎng)主題是“白色生物技術(shù)”（工業(yè)生物技術(shù)）。價(jià)值100000歐元的科學(xué)對(duì)商業(yè)推動(dòng)獎(jiǎng)于11月12日在柏林頒發(fā)給英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院的保爾?戴爾比博士，其將酶結(jié)合并定制新用途的方法獲得了裁判團(tuán)的一致肯定。 
     

    由梭羅-若沃德博士與羅蘭-米勒博士新發(fā)現(xiàn)的酶，即2 -羥基異丁酸CoA水解酶，能分解線性C4碳結(jié)構(gòu)。它的化合物即為甲基丙烯酸甲酯（MMA）前身。原化合物當(dāng)然包括石化工業(yè)的中間產(chǎn)品。具有革命性的是，當(dāng)這種酶與某種微生物的新陳代謝融為一體時(shí)，可以轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品需要的糖份或其他天然化合物。到現(xiàn)在為止，能產(chǎn)生2 -羥基異丁酸CoA水解酶的方法是使用石化原料進(jìn)行純化學(xué)生產(chǎn)。 

    目前，大部分國(guó)家的化學(xué)工業(yè)都在尋求合適的生物生產(chǎn)技術(shù)以便在將來(lái)可更新原料也可以用于合成甲基丙烯酸甲酯。這種水解酶提供了解決方案：一種酶在分子內(nèi)部從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置。微生物環(huán)境研究中心的梭羅?若沃德博士后與他的導(dǎo)師羅蘭?米勒博士在探索如何分解污染物甲基叔丁基醚（MTBE）時(shí)發(fā)現(xiàn)了酶的一種新的單獨(dú)菌株。 

    裁判團(tuán)將其獲獎(jiǎng)原因歸結(jié)為這項(xiàng)研究對(duì)工業(yè)的重要性。就中期和長(zhǎng)期而言，現(xiàn)今對(duì)MMA的需求其中有高達(dá)百分之十能用可行的生物技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。世界市場(chǎng)產(chǎn)量超過(guò)300萬(wàn)噸，價(jià)值4億歐元。4年左右就可建立正常運(yùn)作的細(xì)菌系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)或試驗(yàn)廠。10年左右，一個(gè)年銷售額150至400億歐元的生產(chǎn)技術(shù)便可成形。 

    聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是一種自1928年至今天都在大量生產(chǎn)的合成塑料。聚甲基丙烯酸甲酯口語(yǔ)中通常被稱為丙烯酸玻璃，因?yàn)樗饕怯米鞑ＡХ浪闇p重的替代品，例如用于護(hù)目鏡或車燈中。聚甲基丙烯酸甲酯有許多應(yīng)用，包括安假肢、涂料和膠粘劑。它另有兩個(gè)品牌名稱：“Plexiglas” （ Evonik工業(yè)集團(tuán) ）和“Altuglas” （Plexiglas是阿科瑪公司在北美和拉丁美洲對(duì)丙烯酸片注冊(cè)的商標(biāo)，Altuglas則為其在世界其它國(guó)家的注冊(cè)商標(biāo)。） 

    在東德，這一塑料的名稱包括“ O型玻璃”（即“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系玻璃” ）或“ Piacryl ”（以東德老生產(chǎn)商的名字命名）。塑料屬易碎品，但非常耐紫外光，能抗風(fēng)化。其高透明性和輕便性使其在一定程度上取代了傳統(tǒng)的玻璃。早在1970年，它便被用于慕尼黑奧林匹克體育場(chǎng)的屋頂。相關(guān)人士預(yù)測(cè)，未來(lái)對(duì)丙烯酸玻璃例如光電裝置的需求將更大。