新工艺使“可生物降解”塑料真正可堆肥
研究人员在PCL塑料中添加了一种叫做BC-脂肪酶的酶，在PLA塑料中添加了一种叫做蛋白酶K的酶，特别地，还添加了一种酶保护剂，称为四单体无规杂聚物RHP，以帮助将酶分散开几纳米（十亿分之一米）。令人惊讶的结果是，科学家发现普通的家用自来水或标准土壤堆肥将酶包埋的塑料材料转化为单体，并在几天或几周内消除了微塑料。结果显示，在40°C（104°F）的两天内，PCL完全分解，而在50°C（122°F）的六天内，PLA降解。该材料不是生产微塑料，而是降解为无害的乳酸。据了解，该团队已经为这种新型可降解塑料申请了专利，并成立了一家初创公司以帮助其商业化。
如果酶仅在塑料表面上，它就会非常缓慢地被腐蚀掉。希望在纳米范围内分布，因此从本质上讲，每个人都只需要吃掉与其聚合物相邻的聚合物，然后整个材料就会分解。研究人员想法是将纳米级食用聚合物的酶直接嵌入塑料或其他材料中，从而隔离并保护它们，直到合适的条件释放出来。在2018年，研究小组在纤维垫中嵌入了一种酶，该酶可以降解有害的有机磷酸酯化学物质，例如杀虫剂。
研究的关键创新是一种保护酶免于崩解的方法，这种蛋白通常在正常环境（例如活细胞）之外发挥作用。她设计了她称为无规杂聚物或RHP的分子，这些分子围绕酶并轻轻地将其结合在一起，而不会限制其自然柔韧性。RHP由四种类型的单体亚基组成，每种亚基的化学性质均旨在与特定酶表面的化学基团相互作用。它们在紫外线下会降解，并且其浓度小于塑料重量的1％-足够低而不会造成问题。
参考文献：DelRe, C., Jiang, Y., Kang, P. et al. Near-complete depolymerization of polyesters with nano-dispersed enzymes. Nature 592, 558–563 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03408-3
研究人员的网站：https://xugroup.berkeley.edu/
上述研究介绍：1、https://news.berkeley.edu/2021/04/21/new-process-makes-biodegradable-plastics-truly-compostable/
2、https://newscenter.lbl.gov/2021/04/21/compostable-plastic-nature/
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