11.3
塑料废弃物,尤其是来自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的塑料,是最难降解的污染物之一。
PET由对苯二甲酸和乙二醇的重复单元组成,形成一种耐用的半结晶结构。
Ideonella sakaiensis 是一种能够降解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)并利用其单体作为碳源和能源的细菌。
这种细菌可产生两种关键酶:聚对苯二甲酸乙二醇酯水解酶(polyethylene terephthalate hydrolase),简称PETase,以及单(2-羟乙基)对苯二甲酸水解酶(mono(2-hydroxyethyl) terephthalate hydrolase),简称MHETase。这两种酶协同作用,可将PET分解为其单体成分。
PET酶将PET聚合物水解为对苯二甲酸单(2-羟乙基)酯,即MHET。
有时,此步骤会释放出对苯二甲酸双(2-羟乙基)酯(BHET)作为少量中间产物,BHET 也可被 PETase 水解为 MHET。
MHETase 随后将 MHET 分解为乙二醇和对苯二甲酸,这些产物可被该细菌代谢。
然而,这一过程缓慢且效率低下,通常需要数年时间才能部分降解一个塑料瓶。