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湖大团队找到降解本事超强的角质酶塑料里的分子长链像一根葱，角质酶则像一把小铡刀，葱放进刀口，三下两下就切段切末。日前，湖北大学生命科学学院省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室和湖北洪山实验室郭瑞庭教授团队发布最新研究成果，他们发现一种称为“角质酶”的生物酶能高效降解农用地膜、超市购物袋、饭盒等PBAT塑料垃圾。
“PBAT是一种由己二酸、丁二醇和对苯二甲酸缩聚而成的新一代塑料。这种塑料自然降解过程一般长达数月之久，而且光照反应还会生成有害物质，但通过角质酶来降解，只需要48小时，且不会生成任何新的物质。”日前，记者采访了该论文的共同第一作者、湖北大学杨钰副教授，他介绍说。
将一块1厘米×1厘米的塑料地膜放入盛满角质酶液体的玻璃量杯中，4小时后，整块塑料膜就变成几份大碎片，边缘也参差不齐；12小时后，塑料膜如絮状，液体如蛋花汤；48小时，液体重新澄清，塑料膜完全不见。杨钰表示，PBAT具有规则的晶体分子结构，链条很长，聚合物纤维排列非常紧密，是一块难啃的“骨头”，而角质酶两天就干了大自然半年的事儿，其高效就高效在切得准，“刀口”齐。
角质酶（TfCut）是大自然中广泛存在的一种水解酶，专门降解生物的角质蛋白。“比如西红柿的表面就有一层像蜡的角质，防止虫子的叮咬，而角质酶能消化这层角质。”杨钰说。郭瑞庭教授团队的研究则将角质酶首次应用到了PBAT塑料上，并且成功解析了其是怎样工作的。“之前只知道刀子切葱，但怎么切、切成了什么都不太清楚，这次我们做了功能还原、机制溯源，历史搞清楚了，背景也弄明白了。”
PBAT降解过程中，产成BTa、ABTa和TaBTa三种中间物，最终生成对苯二甲酸（TPA）。而提取自石油的对苯二甲酸正是制备PBAT塑料的重要原料，也就是说，角质酶降解PBAT，将产物变为原料，实现了对苯二甲酸的再利用。“角质酶将PBAT降解还原成TPA粉末，再拿去做塑料，是将塑料垃圾还原成塑料原料的循环过程，不会产生有害有毒物质，也没有生成新的东西，是一个纯粹的可持续循环利用的过程。”
记者：任文通讯员：向正鹏
责编：一冰
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