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遇见/摘要
塑料污染已经成为全球性的环境危机，而聚乙烯（PE）是世界上使用最广泛的塑料，占全球塑料总产量的26.3%以上。由于PE的饱和碳-碳骨架结构非常稳定，极难降解，这使得PE的处理成为塑料污染问题中的一大难题。相比于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等易降解塑料，PE的生物降解性几乎为零，传统方法无法有效分解这种惰性材料。开发出新型、可持续的PE降解方法，提升其回收率，成为解决塑料污染的关键之一。
近期，Greifswald大学的Uwe T. Bornscheuer教授与韦韧博士研究团队，成功开发出了一种创新性的化学-酶法级联反应策略，实现了低分子量聚乙烯的高效降解。这一研究成果发表在顶级化学期刊Angew. Chem. Int. Ed.上，标志着塑料降解领域的重要突破。
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遇见/内容
研究团队采用了一套多步化学-酶联反应流程，首先利用超声波结合m-氯过氧苯甲酸（mCPBA）对聚乙烯进行预处理，功能化聚合物链条，为后续的酶促反应做好准备。随后，团队设计了一个由过氧化物酶、醇脱氢酶、Baeyer-Villiger单加氧酶和脂肪酶组成的酶级联反应体系，对经过化学处理的聚乙烯进行分解，成功将其转化为包括ω-羟基酸和α,ω-羧酸在内的多种功能化中等链长的小分子化合物。实验中聚乙烯的转化率达到了27%，并且通过原子力显微镜（AFM）观察到聚乙烯颗粒的尺寸大幅减小，表明这一过程不仅能生成低分子量的小分子产物，还可能形成未被检测到的更大寡聚物。这一成果为未来开发基于生物的聚烯烃废物回收方法提供了一个独特的起点。通过这种多步化学与酶联反应结合的创新方法，为解决全球塑料废弃物问题开辟了新途径，未来或将推动生物基塑料回收技术的进一步发展。
本研究得到了欧盟地平线2020创新计划和德国研究基金会的资助，为未来探索更广泛的聚烯烃塑料降解提供了重要借鉴。Uwe T. Bornscheuer教授与韦韧博士为本研究的共同通讯作者。
本文转载自：遇见生物合成
