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- 發(fā)布時(shí)間：2025-12-26
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近日，江南大學(xué)生物工程學(xué)院陳獻忠教授團隊在塑料生物降解領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。該團隊通過(guò)基因編輯技術(shù)改造“熱帶假絲酵母”，使其能在常溫常壓條件下高效降解聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料，并將其轉化為有價(jià)值的化工原料。相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際期刊《有害物質(zhì)雜志》。
PET是塑料包裝等制品的主要成分，在自然環(huán)境中極難降解。目前已有的降解酶存在效率低、穩定性差等問(wèn)題。陳獻忠團隊創(chuàng )新性地構建了“集成自組裝多酶展示平臺”，將PET降解所需的兩種關(guān)鍵酶——PETase與MHETase——按優(yōu)化比例固定于酵母細胞表面，形成高效協(xié)同的降解系統。該系統如同為酵母裝配了“酶鎧甲”，可在接觸塑料時(shí)啟動(dòng)連續反應，最終將PET分解為對苯二甲酸和乙二醇。
實(shí)驗表明，在5升反應器中投入10克工程酵母與20克廢棄PET瓶片，僅通過(guò)調節酸堿度，一周內即可實(shí)現塑料完全降解。該方法條件溫和、操作簡(jiǎn)便，且酵母可重復利用，降低了處理成本。
隨著(zhù)全球塑料污染治理日益緊迫，生物降解技術(shù)成為科研與產(chǎn)業(yè)關(guān)注熱點(diǎn)。根據聯(lián)合國環(huán)境規劃署報告，全球每年產(chǎn)生約4億噸塑料垃圾，其中PET占比顯著(zhù)。目前，化學(xué)回收、物理回收等傳統方式仍面臨能耗高、產(chǎn)物價(jià)值低等挑戰。江南大學(xué)此項研究為PET廢棄物資源化提供了新路徑，其構建的細胞表面展示系統也為多酶協(xié)同的生物催化設計提供了借鑒。
未來(lái)，該團隊計劃進(jìn)一步改造酵母代謝途徑，使其不僅能降解塑料，還能將降解產(chǎn)物直接轉化為高值化學(xué)品，推動(dòng)“塑料—單體—新材料”的循環(huán)經(jīng)濟閉環(huán)。該技術(shù)的發(fā)展與推廣，有望為塑料污染治理與資源循環(huán)利用提供更具可行性的生物解決方案。