科学家研发出新型塑料降解酶.pdf

第 48 卷第 1 期2023 年 1 月李治阳等厨余垃圾好氧发酵就地处理技术研究Vol.48 No.1Jan 2023参考文献:参考文献:1 1 卢钰升，顾文杰，徐培智，等 卢钰升，顾文杰，徐培智，等 有机固体废弃物生物转化技术研究进展有机固体废弃物生物转化技术研究进展 J J 广东农业科学，广东农业科学，20202020，4747(1111):):162 170.162 170.2 2 郑祥，许海朋，范庆文，等 郑祥，许海朋，范庆文，等 餐厨垃圾厌氧消化处理技术研究进展餐厨垃圾厌氧消化处理技术研究进展 J J 现代化工，现代化工，20222022，4242(2 2):):10 1410 14 3 3粟颖粟颖 广东省厨余垃圾处理技术现状分析与建议广东省厨余垃圾处理技术现状分析与建议 J J 再生资源与循环经济，再生资源与循环经济，20202020，1313(1111):):13 1613 16 4 4 周海林 周海林 餐厨垃圾资源化利用技术研究现状及展望餐厨垃圾资源化利用技术研究现状及展望 J J 中国资源综合利用，中国资源综合利用，20212021，3939(5 5):):70 7370 73 5 5 靳晨曦，孙士强，盛维杰 靳晨曦，孙士强，盛维杰 中国厨余垃圾处理技术及资源化方案选择中国厨余垃圾处理技术及资源化方案选择 J J 中国环境科学，中国环境科学，20222022，4242(3 3):):1240 12511240 1251 6 6 Yangyang LiYangyang Li，Yiying JinYiying Jin，Aiduan Borrion Current sta-tus of food waste generation and management in ChinaAiduan Borrion Current sta-tus of food waste generation and management in China J J Biore-source Technology Biore-source Technology，20192019，273273(2 2):):654 665654 665 7 7 边潇，宫徽，阎中 边潇，宫徽，阎中 餐厨垃圾不同收集餐厨垃圾不同收集 处理模式的碳排放估算对比处理模式的碳排放估算对比 J J 环境工程学报，环境工程学报，20192019，1313(2 2):):449 456449 456 8 8 何皓，王旻烜，张佳，等 何皓，王旻烜，张佳，等 城市生活垃圾的能源化综合利用及产业化模式展望城市生活垃圾的能源化综合利用及产业化模式展望 J J 现代化工，现代化工，20192019，3939(6 6):):6 146 14 9 9 李文兵，毕江涛，刘鹏，等 李文兵，毕江涛，刘鹏，等 牛粪好氧堆肥发酵微生物群落结构演替与环境因子和腐熟度的相关性牛粪好氧堆肥发酵微生物群落结构演替与环境因子和腐熟度的相关性 J J 环境工程，环境工程，20222022，4040(1 1):):69 7769 77科学家研发出新型塑料降解酶科学家研发出新型塑料降解酶塑料垃圾为生态环境带来了严峻挑战，酶降解技术是实现塑料垃圾回收利用的一条潜在绿色途径塑料垃圾为生态环境带来了严峻挑战，酶降解技术是实现塑料垃圾回收利用的一条潜在绿色途径。近期，美国科学家结合机器学习，成功研发出一种新型塑料降解酶，且该酶可用于塑料的闭环回收近期，美国科学家结合机器学习，成功研发出一种新型塑料降解酶，且该酶可用于塑料的闭环回收。研究成果发表在研究成果发表在NatureNature 期刊，标题为期刊，标题为“Machinelearning aided engineering of hydrolases for PET de-polymerizationMachinelearning aided engineering of hydrolases for PET de-polymerization”。”。PETPET(聚对苯二甲酸乙二酯)是一种应用广泛的塑料，其产生的垃圾占全球固体垃圾的(聚对苯二甲酸乙二酯)是一种应用广泛的塑料，其产生的垃圾占全球固体垃圾的 12%12%。以往报道的以往报道的 PETPET 水解酶对水解酶对 pHpH 和温度范围缺乏稳定性和温度范围缺乏稳定性、反应速度慢，不能直接降解未经处理的消费塑料废品，极大地限制了其应用反应速度慢，不能直接降解未经处理的消费塑料废品，极大地限制了其应用。科研人员开发了一个机器学习系统，该系统能预测可能提高科研人员开发了一个机器学习系统，该系统能预测可能提高 PETPET 降解酶热稳定性和活性的突变降解酶热稳定性和活性的突变。通过对突变体进行蛋白质工程改造和测试，科研人员确定了一种相比野生型通过对突变体进行蛋白质工程改造和测试，科研人员确定了一种相比野生型PETPET 酶(酶(PETasesPETases)含有五个氨基酸突变的酶，将其命名为)含有五个氨基酸突变的酶，将其命名为 FAST PETasesFAST PETases。FAST PETasesFAST PETases 在在 30 5030 50和一系列和一系列 pHpH 水平范围内显示出优异的水解活性水平范围内显示出优异的水解活性。研究发现，研究发现，FAST PETasesFAST PETases 几乎能在几乎能在 1 1 周内完全降解周内完全降解 5151 种不同的未经处理的种不同的未经处理的 PETPET 塑料废品塑料废品。同时，同时，FAST PETasesFAST PETases 对晶态和非晶态的对晶态和非晶态的 PETPET 均能高效降解均能高效降解。研究人员进一步进行了概念验证，利用研究人员进一步进行了概念验证，利用FAST PETasesFAST PETases 分解分解 PETPET，并利用回收的单体重新合成，并利用回收的单体重新合成 PETPET，从而展示了，从而展示了 PETPET 闭环回收的过程闭环回收的过程。这项研究展示了一条在工业规模上进行酶塑料回收的可行路径这项研究展示了一条在工业规模上进行酶塑料回收的可行路径。来源:中华人民共和国科学技术部网站来源:中华人民共和国科学技术部网站httpshttps:/www most gov cn/gnwkjdt/202205/t20220527_180782 html/www most gov cn/gnwkjdt/202205/t20220527_180782 html601