PufH：一种用于聚氨酯泡沫废弃物回收与生物修复的高效生物催化剂

本文报道了一种新型聚氨酯泡沫（PUF）水解酶PufH，该酶从新菌株普氏芽孢杆菌（Pueribacillus sp.）YX66中鉴定获得，对多种商业聚酯型PUF展现出卓越降解活性（48小时降解率高达90%），且在环境低温（4-20°C）下仍保持显著活性，为PUF废弃物的酶法回收与土壤生物修复提供了极具潜力的 biocatalyst。

　　

Highlight

PufH是一种新型且高效的聚氨酯泡沫（PUF）水解酶，从一株新颖的普氏芽孢杆菌（Pueribacillus sp.）YX66中鉴定获得。该酶对多种商业聚酯型PUF展现出卓越的降解活性，在30°C下48小时内可实现高达90%的最大解聚率，显著优于其他已知的PUF解聚酶。此外，PufH在4至20°C的环境低温下仍保留显著活性，使其能够在环境温度下14天内有效解聚土壤中的PUF废弃物。这些发现凸显了PufH作为一种有前景的生物催化剂，在PUF废弃物的回收和生物修复方面的巨大潜力。

Section snippets

Chemicals, medium, and strains

化学品4-硝基苯基丁酸酯（pNPB）、4,4'-二氨基二苯甲烷（MDA）和2,4-甲苯二胺（TDA）购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州）。聚（1,4-丁二醇己二酸酯）（PBA，平均分子量=2000）和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）购自阿拉丁有限公司（中国上海）。PBA-PU是一种常用于聚氨酯降解研究的、具有明确化学结构的模型底物，本研究参照Liu等人报道的方法合成（图S1）。聚氨酯泡沫（PUF）样品购自...

Isolation of a novel PUF-degrading strain Pueribacillussp. YX66

一种名为PBA-PU的聚氨酯材料使用MDI和PBA合成（图S1）。将PBA-PU溶解在二甲基亚砜（DMSO）中并添加到LB培养基中，制成LBPU琼脂。由于PBA-PU不溶于水，LBPU琼脂外观类似脱脂乳琼脂。如果微生物能够解聚PBA-PU，则其菌落周围会形成透明圈。将植物堆肥样品稀释后涂布于LBPU琼脂上。挑选具有明显透明圈的菌落，并在MSM培养基中进行PUF降解能力测定...

Discussion

随着PUF的广泛应用，其废弃物处理带来了巨大的环境挑战。生物方法被认为是回收和降解PUF废弃物的有前景的途径，但仍然缺乏合格的酶或微生物。本文从一株新颖的细菌普氏芽孢杆菌YX66中鉴定出一种独特且高效的PUF解聚酶——PufH。PufH对商业聚酯型PUF展现出卓越的活性，在48小时内实现了高达90%的最大重量损失。

Conclusion

本项工作中，从一株新颖的细菌普氏芽孢杆菌YX66中鉴定出一种独特且高效的PUF解聚酶——PufH。与其他PUF解聚酶相比，PufH对商业聚酯型PUF展现出卓越的活性，并在低温（4至20°C）下保留了显著活性。它能在30°C下48小时内实现高达90%的最大PUF解聚率，并能在环境温度下14天内有效解聚土壤中的PUF废弃物。这些结果表明...