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本文聚焦塑料污染难题，探讨利用聚酯降解酶实现塑料废弃物生物催化回收。阐述生物催化在塑料循环经济中的作用，包括聚酯水解酶（可降解合成聚合物如聚对苯二甲酸乙二酯（PET））的应用、酶工程优化策略及经济可行性等。
塑料污染现状与生物催化的意义
塑料污染已成为严峻的环境问题。目前，仅有少量塑料废弃物得到回收，大部分被焚烧、填埋或排放到环境中，致使塑料在水生和陆地生态系统中不断累积，造成广泛污染。聚对苯二甲酸乙二酯（PET）作为常用的合成聚酯，大量应用于纺织品、食品和饮料包装，是塑料废弃物的主要来源之一。
生物催化为合成聚酯的可持续回收开辟了新途径。聚酯水解酶能够大规模分解难降解的合成聚合物，在塑料循环经济中发挥着关键作用。
聚酯降解酶的相关策略
- 酶促修饰与解构策略：聚酯水解酶可特异性地作用于合成聚酯的化学键，将其分解为较小的分子片段。通过对酶的作用机制深入研究，科学家们能够设计出更高效的酶促修饰和降解合成聚酯的策略，提高塑料废弃物的回收效率。
- 蛋白质工程与计算方法：为了满足大规模工业应用需求，利用蛋白质工程技术对聚酯水解酶进行改造优化。借助计算方法，可以在计算机上模拟酶的结构和功能，预测突变对酶活性、稳定性等性质的影响，从而有针对性地设计和筛选性能更优的聚酯水解酶，使其更适合在关键工业应用中进行大规模塑料回收。
生物催化的经济可行性
生物催化要成为一种具有成本效益和可持续性的塑料回收策略，经济可行性至关重要。研究人员探索多种策略，如优化酶的生产工艺以降低成本、提高酶的稳定性和重复使用性等，旨在推动生物催化在塑料循环经济中的广泛应用，实现塑料废弃物的有效回收和资源再利用，缓解塑料污染对环境的压力。
