神奇水解酶专“吃”塑料，PET塑料有望实现生物降解

New enzyme is expected to biodegrade PET plastics

生物降解材料研究院原创报道：

一、PET材料简介

Polyethylene Terephthalate（简称 PET）全称为“聚对苯二甲酸乙二酯”，由取自原油的 对苯二甲酸（TPA）和乙二醇（EG）这２种单体通过酯键相连构成是以石油为原料的常见化工材料。

二、PET性能及应用领域：

PET 具有优良的综合性能，如质轻、强度大、耐高低温、耐化学腐蚀、绝缘性好、透明度高等，其产品包括纤维级 PET 和非纤维级 PET（如瓶类、薄膜和工程塑料等），前者被应用于纺织业等，后者主要被应用于包装、电子电气、建筑、汽车等领域，其中包装是 PET 最大的非纤应用市场，也是增速最快的领域。

①PET 可单独作为软包装材料，目前大部分瓶装水、软饮料都使用 PET 进行灌装；

②PET 还能与铝、氧化硅或纳米材料等复合以改善强度、阻隔性或微波透过性等，使其在食品、药品、化妆品和日用化学品包装等领域，得到更广泛的应用。

③除民用以外，以 PET为基材研制的多功能复合材料，还可用于军用装备元件的制造以及军工产品的包装等，如 PET 复合材料被用于火工品、引信、火炸药等的内包装，以及武器装备尤其是大型、复杂武器装备系统的封套包装。PET改性材料，因具有防静电、防电磁、阻燃和高阻隔等功能，能有效保护军工产品在储存和运输中的性能和安全。

2010年，我国的PET产量已达 29 000 kt，成为世界上最大的 PET生产国和消费国。2013年全球 PET 塑料总产量约为5600万吨。调查表明，PET的消费量增长迅速，与此同时也产生了大量的 PET废弃物，特别是 PET包装材料在使用后几乎都成为废料。

PET作为一种芳香族聚酯，化学惰性强，且生物难降解，其废弃物的积累给环境和生态带来了严峻的压力。部队在执行抢险救灾、海上维权等任务时，通常要携带大量物资前行，包括包装食品、饮用水及武器装备等，因此也将产生大量的 PET废弃物。如何经济环保地处理这些 PET废料，是军地都急需解决的问题，故需要集合各方的技术和资源优势，通过深入融合共同探索解决方案。

三、神奇水解酶专“吃”塑料

2018年中科院天津工业生物技术研究所对一种专门用于分解聚对苯二甲酸乙二酯（PET）塑料的水解酶的研究取得重要突破，未来将据此培育出专“吃”PET 塑料的新酶种，通过生物降解方法帮助解决日益严重的塑料垃圾污染问题。该研究成果已发表在 nature communications《自然·通讯》杂志上。PET 是白色污染的重要来源，长久以来科学界一直在寻找有效的 PET 生物降解方法。

天津工业生物技术研究所郭瑞庭研究员带领的结构生物学与蛋白酶学研究团队利用 X 光晶体学技术，成功解析了新型 PET水解酶的高分辨率结构，同时，团队还获得了 PET 水解酶与其底物类似物的复合体结构。科研人员通过整体的蛋白质结构比对发现，PET 水解酶与先前报道的其他 PET 分解酶非常相似，只有活性区的两个结构特征不同。该项研究加深了人们对 PET 水解酶甚至酶学的理解，阐明了 PET 水解酶的降解机理，对理解 PET塑料的生物降解过程、加快降解 PET 新酶开发与利用、尽快实现 PET 水解酶工业化应用具有重要意义。

注：PET水解酶的整体结构 

其实早在2016，日本研究人员在美国《Science》杂志上就曾表示 ：研究人员发现了一种可以分解 PET塑料的细菌（Ideonella sakaiensis）。并分离到对PET降解起关键作用的水解酶 PETase。该酶是目前对 PET降解活性和底物专属性最强的酶，这引起研究者们的极大兴趣。在对 PETase的研究中，解析其突出的 PET降解活性需基于对其结构和催化机制的深刻理解。本文主要介绍了 PETase的降解活性及相 关影响因素，对 PETase的晶体结构信息、底物结合模式和催化降解机制进行了总结，重点阐述了该酶发挥突出降解活性的关键结构特征，并对 PETase生物降解的研究方向进行了展望。

注：PETase可能的催化机理

除此之外，于 2008年，爱尔兰都柏林大学的一个研究小组就发现了在无氧环境下加热 PET 塑料，可以令其转化为对苯二酸和少量的油和气体，而某种假单胞菌则拥有降解对苯二酸的能力。如果未来人们显著提高这种细菌的转化能力，PET 塑料瓶所产生的白色污染问题便可得到有效解决。

然而，人们想要通过生物降解手段，来解决当前塑料污染问题的这一想法，还需经过一段时间的研究与试验。在这个过程中，细菌的生存环境、降解过程是否会产生二次污染、降解的有效率等问题都是研究人员需要着重考虑的。未来，随着研究人员对 PET 塑料更加深入地研究，相信人们将会实现 PET 塑料生物降解的这一目标。

生物降解材料研究院 · 近期研报

专业、权威的新材料服务平台，分享新材料专业知识，汇聚新材料人脉，对接院所专家，提供项目解决方案。

领域	研报标题
PLA
PLA
PLA	生物降解塑料：百万吨市场现状，谁是PLA行业的巨头？
PHA
PBS
PLA市场分析
可生物降解塑料
PLA制备

END

咨询及采购PLA原料，请致电180 2628 8283（微信同号）

合 作 共 赢

您还在为拓展市场而烦忧吗？把货交给我们来销售吧！找塑料网诚邀国内外特种材料厂家进驻，我们来为您拓展市场，让您的产品迅速获得知名度。

我们的优势

我们拥有找塑料公众号矩阵、三万人私域流量池、200多个微信社群、阿里巴巴商城、抖音快手推广，详情请点击查看。

我们希望您的产品拥有一定的技术含量，正在开拓国内市场，我们只代理10款产品，名额满为止，并且同类产品只代理一家，如果你有意向，请联系 180 2628 8283 （微信同号，注明厂家供货）。