到哪家白癜风治疗好 https://jbk.39.net/yiyuanzaixian/bjzkbdfyy/nvxbdf/研究人员从堆肥土壤中分离出一种酶,可以特别快速有效地分解PET塑料。
这种被称为PHL7的活性成分分解PET样品的速度是以前酶的两倍,并且可以将完整的PET包装分解为其基本组成部分。
正如实验所表明的那样,它们非常纯净,可以用它们制成新的PET。
该团队报告说,这为塑料回收开辟了新的机会。
塑料现在在我们的环境中无处不在,不幸的是非常耐用:塑料聚合物几乎不可生物降解,可以使用数百年。
这也使得它们的处理成为问题:直到现在,塑料垃圾通常被焚烧而不是回收材料,因为回收成本相对较高。
然而,在一些细菌中发现的酶可以帮助将PET或聚氨酯等塑料分解成它们的基本组成部分。
PET降解酶,即所谓的聚酯分解水解酶,将两个PET结构单元对苯二甲酸和乙二醇之间的键分开,从而分解塑料。
年在日本发现的酶LCC被认为是最好的“塑料分解器”至今。
然而,迄今为止,这种酶的效率相当有限。
这就是为什么世界各地的科学家都在寻找更好的塑料降解酶。
在堆肥堆中发现
由莱比锡大学的ChristianSonnendecker领导的一个团队现已获得金牌。
在他们的研究中,他们搜索了来自各种堆肥堆的样本,以寻找聚酯裂解水解酶的遗传特征。
“植物堆肥是嗜热微生物的栖息地,它们降解植物聚合物如角质,因此也可能是聚酯分解酶的宝贵来源,”该团队解释说。
事实上,研究人员发现了聚酯降解酶的七种基因特征,其中一种在进一步的测试中被证明特别有希望。
为此,他们将被称为PHL7的酶基因构建到大肠杆菌的实验室培养物中,因此这些细菌现在产生了PHL7酶。
然后,该团队将其放入装有PET片的水溶液中的测试容器中。
具有PET降解酶LCC的批次用作对照。
比以前所有的酶快两倍
事实证明,新发现的堆肥酶比LCC更快、更彻底地分解PET碎片:它在16小时内分解了90%的PET,而LCC酶在同一时间只分解了45%。
“因此,我们的酶在聚酯裂解水解酶中的活性是黄金标准的两倍,”Sonnendecker说。
18小时后,所有塑料都消失了——PHL7已将其完全分解。
其他分析表明,这种新酶在其蛋白质结构的关键点携带氨基酸亮氨酸,而苯丙胺则位于其他分解聚酯的水解酶中。
正如研究人员报告的那样,这种交换显然促进了酶与PET的结合,并且至少可以部分解释降解的更高效率。
回收测试:从果盘到新PET
据Sonnendecker及其同事称,PHL7酶为推进PET回收开辟了新机遇。
在另一项实验中,他们证明了在这种酶的帮助下,真正的循环经济是可能的。
为此,他们将一个由PET塑料制成的完整水果碗切成3x3厘米的小块,然后将它们放入60度的酶溶液中。
在这里,酶也确保了完全分解:48小时后,塑料碎片被分解成一些边缘残留物——98.8%的PET材料已经消失。
然后,研究小组从溶液中提取了降解过程中产生的对苯二甲酸结构单元。
产率约为理论上可达到最大值的85%,纯度为94%。
亮点:然后,科学家们使用这些回收的对苯二甲酸构件来制造新的PET。
“由此产生的PET具有与商业无定形PET相当的特性,”该团队说。
进一步发展正在进行中
“因此,在莱比锡开发的生物催化剂已被证明在快速分解用过的PET食品包装方面非常有效,并且适用于环保回收过程,在该过程中可以从分解产物中生产新塑料,”
资深作者Wolfgang说来自莱比锡大学的齐默尔曼。
该团队已经在寻找工业合作伙伴,以进一步开发PHL7的酶促PET降解。
在接下来的两到三年内,将创建一个原型,该原型还将允许更精确地量化生物回收过程的经济优势。
科学家们还已经在进行预处理,这也将使新酶能够分解塑料瓶中拉伸的PET。
然而,水果包装、薄膜和其他PET应用中使用的塑料在没有这种处理的情况下已经可以用酶分解。
参考资料:
(ChemSusChem,;
doi:10./cssc.
)