基于重组胞外耐热水解酶的家用PET废弃物免预处理解聚新策略

本研究针对塑料污染难题，开发了利用LCCICCG和IsPETaseW159H/F229Y两种酯酶直接降解未预处理家用PET废物的新技术。通过毕赤酵母表达系统实现酶的高效胞外分泌（酶活分别达86.3±3.7 IU/mg和16.4±0.3 IU/mg），其中LCCICCG展现出87.6±10.7 gPET h?1 genzyme?1的超高降解效率，其183.1 mMTAeq h?1 mgenzyme?1的时空产率创历史新高。该技术为塑料生物降解的工业化应用提供了突破性解决方案。

　　

科研人员开发出一种颠覆性的塑料处理方案：利用重组胞外耐热水解酶直接对未处理的家用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)废弃物进行酶促解聚。研究采用两种塑料降解酯酶——LCC^ICCG和突变型IsPETase^W159H/F229Y，通过毕赤酵母(Pichia pastoris)表达系统实现高效胞外分泌。该表达系统不仅简化了酶回收流程，更显著提升了酶稳定性，为生物催化修复工艺奠定坚实基础。

在分批培养中，诱导48小时后测得LCC^ICCG酶活达86.3±3.7 IU/mg，IsPETase^W159H/F229Y为16.4±0.3 IU/mg，这些酶在4℃和25℃下至少保持30天催化活性。令人振奋的是，LCC^ICCG对未处理PET的降解速率高达87.6±10.7 g_PET h^?1 g_enzyme^?1，而IsPETase^W159H/F229Y的解聚效率较既往报道提升十倍(1.71±0.3 g_PET h^?1 g_enzyme^?1)。

研究还发现LCC^ICCG在高温度条件下展现增强活性，这与其在毕赤酵母表达过程中引入的糖基化修饰密切相关，使其成为高温工业应用的理想候选。特别值得关注的是LCC^ICCG实现了183.1 mM_TAeq h^?1 mg_enzyme^?1的超高时空产率，这一数值显著超越既往记录。

这项突破性技术有望大幅降低家用塑料废弃物预处理过程中的时间与成本消耗，同时减少生物催化剂下游处理需求，为大规模环境可持续的PET废弃物管理开辟了崭新路径。