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聚对苯二甲酸乙二醇酯是少数几种能够被微生物酶有效分解成基本材料的塑料之一。最近，韩国庆北国立大学的一组研究人员通过采用创新的景观剖析方法发现了一种高效的生物催化剂 Kubu-P M12 。该酶
在工业条件下表现出优异的性能超越了相关基准，并且在低温条件下表现出高活性
。相关研究发表在Science上。
研究内容
聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 是最广泛使用的塑料之一，常见于瓶子、纤维和许多其他产品中。它是塑料家族中一个独特的成员，因为它可以被 PETases 分解成其组成单元（或单体），PETases 是降解 PET 的酶。到目前为止，科学家已经在自然界中发现了多种 PETases，包括来自细菌、Ideonella sakaiensis和叶堆肥角质酶。这些生物催化剂已被修改用于工业应用。
工业上往往使用高温、高底物负荷以及使用有机溶剂来最大限度地提高生产率，在温和条件下分解受污染的PET并生产高纯度单体是目前塑料回收技术的关键重点。
研究探索从基因序列的景观设计到筛选高适应度酶、对其进行工程改造，以及评估其在工业条件下的性能等各个方面。通过筛选几个家族中的大约 2000 种候选酶，从混杂酶的适应度方面产生了景观熟练度和稳定性的视图。
用于开发优良 PET 解聚酶的景观分析
具体来说就是
生成了 1894 种聚对苯二甲酸乙二醇酯解聚酶 (PETase) 候选物的 170 个谱系，并使用与 PET 降解能力相关的特征的采样方法进行了分析。然后
确定了三种有前途但尚未开发的 PETase 谱系和两种强效 PETase，Mipa-P 和 Kubu-P。
Kubu-P 的工程变体在恶劣环境中的 PET 解聚方面优于基准，例如那些具有
高底物负载和乙二醇作为溶剂的环境
。
Kubu-P M12可在 40° 和 50°C 下在 EG 中保持其糖酵解活性 10 天，这些结果表明Kubu-P M12满足酶催化PET糖酵解所需的特性，例如对EG、高温和高PET负荷的耐受性、PET分解活性以及对作为第二底物的EG的酶反应性，从而证明了在酶催化PET糖酵解中用于PET生物催化回收的潜力。
小结
最后，作者表示：在 PET 供应链和下游回收过程中，酶促糖酵解具有经济优势，因为它不需要事先进行酯化过程或使用滴定剂来调节 pH 值，而且所得产品的含水量可以忽略不计，从而减少了净化过程中的高潜热交换。 PET 解聚酶的景观分析可以让我们更好地了解 PETases 的自然分布，并将
通过水解、糖酵解和其他潜在方法
实现更有效的酶促 PET 解聚。
资料来源：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp5637
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