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PET处理新方向!X光结构晶体技术解析出PET水解酶高分辨率结构
2018-03-02 【】 包装前沿 阅读:2171

PET是一种食品包装常用的塑料,每年的全球产量约为4500万吨。PET因为极难降解而成为白色污染的重要来源。PET出现70年后,科学家在自然中发现了第一种可在常温下降解这种塑料的细菌,并从中分离出两种新型的水解酶PETase与MHETase。

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近日,中国科学院天津工业生物技术研究所郭瑞庭研究员带领的团队利用X光结构晶体技术解析出PETase的高分辨率结构。同时,团队首次获得了PETase与其底物类似物的复合体结构,该结果对了解PET水解酶如何识别底物具有重要的意义。相关的研究发表在国际学术期刊《自然·通讯》上。


“下一步应该要以我们所获得的酶结构为基础,针对这个酶进行改造,希望能够获得更高活性的改造酶,这样也可以再降低处理 PET 的成本。”郭瑞庭对记者表示。


PET塑料由对苯二甲酸(TPA)与乙二醇(EG)两种单体聚合而成,单体之间以酯键连接。即便在湿度达100%的情况下,PET的降解也需要数十至上百年。处理包括PET在内的塑料垃圾耗费巨量的能源、产生各种污染,另有大量报道称有众多生物因误食被丢弃的塑料垃圾而死亡。


2016年3月,日本科学家在自然界中成功分离出一种细菌。其虽然不是第一种可降解PET的细菌,但适合在PH7.0、温度为30度的液体内发生反应,并通过产生PETase与MHETase将PET塑料逐步还原为TPA与EG,进而降解为更低级的有机物。该研究团队将这种细菌命名为Ideonella sakaiensis。


目前,国内常见的循环利用PET的方法有物理再生法与醇解法,两种方法可以制备再生PET塑料或其他的化工产品。


郭瑞庭对记者表示,目前以生物法降解塑料相对昂贵,成本远超生产新的塑料或其他的再生方法。与PETase有关的技术要等到普遍地禁止再生产PET才可能获得产业化,到时会有大量的PET塑料垃圾需要处理。


他对记者举例,最近英国王室禁止了王宫内再出现塑料吸管等制品。“将来应该是往能自然分解的材料上去发展,但原有的污染还是得消除掉。”


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