2020年4月8日Nature封面文章介绍,法国图卢兹大学的研究者设计了一款新的水解酶,可以在10小时内水解90%的PET塑料瓶,效率明显高于之前所有PET水解酶,其水解单体和石化材料中的单体具有相同特性,而且酶的制作成本很便宜。该研究将极大推进PET塑料瓶的重复再利用。
PET是一种极其常见的塑料,用于从汽水瓶到塑料袋等产品中,它也是大量垃圾的来源。PET材料回收利用存在技术瓶颈,断开连结PET单体的化学键的工艺效率很低,只有30%的PET材料被循环利用。
研究者分析角质酶(cutinase)结构时发现酶表面的“凹槽”是与PET相互作用的位置,于是创造了一大批酶的突变体,改变凹槽内侧的每一个氨基酸,以改善PET与凹槽的契合度。筛选出的突变体水解效率是天然酶的10000倍,相较于前人开发的水解酶需要20小时消化50%PET,该研究中的水解酶用10个小时就使消化率达到90%。利用分解后的原料制造新的PET产品,其耐压能力仅比标准化学原料低5%,其外观方面只差10%,完全符合PET产品生产标准。据介绍,制造这种酶的成本是每公斤25美元,仅将占所制造PET成本的4%。综合来看该方法是化石原料具有竞争力的可持续性替代方案。
吴晓燕 编译自https://arstechnica.com/science/2020/04/researchers-engineer-enzyme-to-break-down-plastic-bottles/
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-020-2149-4
原文标题:An engineered PET depolymerase to break down and recycle plastic bottles