塑料材料聚氨酯和聚乙烯醇现在可以在酶作为生物催化剂的帮助下在温和的条件下降解。
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格赖夫斯瓦尔德大学的科学家与德国科思创公司以及莱比锡和都柏林的团队一起开发了相应的方法，最近发表在《安格万特化学国际版》杂志上的两篇单独文章中。因此，有可能建立一个可持续和环保的工艺来回收这些聚合物。
这有助于解决基于这两种合成聚合物的例子的全球塑料废物问题，这两种合成聚合物在工业上大规模生产。
塑料目前在建筑材料、电绝缘、饮料和食品包装、纺织品等应用中不可或缺。不幸的是，合成聚合物的大规模生产，特别是包装材料，导致了对环境的巨大浪费问题。聚合物聚氨酯和聚乙烯醇约占欧洲塑料产量的8%。
几年来，实现塑料环保回收的方法一直是深入研究的主题。这不仅可以缓解环境，还可以减少化学制造新塑料所需的汽油量。此外，温室气体CO含量更低2将由目前燃烧塑料废物的垃圾焚烧厂排放。
聚氨酯(PUR)用于生产床垫、绝缘材料、热塑性塑料(即运动鞋)和涂料(密封剂、油漆、胶水)。已经开发了用于降解这些化合物的化学方法，但由于需要高温和高压，它们需要大量能量。
使用微生物或酶作为天然生物催化剂的生物技术方法代表了一种替代方案，因为它们能够在不超过40°C的中等温度下降解，特别是回收 - 分离构建块以制造新塑料 - 无需使用化学试剂。
格赖夫斯瓦尔德大学生物化学研究所的Uwe Bornscheuer教授博士与科思创(勒沃库森)公司的科学家一起，现在已经确定了关键酶，这些酶能够在化学预处理后将聚氨酯降解成其构建块。
“寻找这些特定的生物催化剂非常费力，因为我们必须筛选大约200万候选者才能发现前三种酶，这些酶已被证明可以破坏聚氨酯中存在的特殊化学键，”博士生Yannick Branson(格赖夫斯瓦尔德大学)解释说，描述了这个项目的挑战。
“有了这一突破性的发现，我们现在有了使用蛋白质工程方法定制设计这些生物催化剂的先决条件，旨在开发聚氨酯的工业回收，”Uwe Bornscheuer教授博士(格赖夫斯瓦尔德大学)进一步解释道。“使用这些新发现的酶，我们更接近聚合物行业循环经济的目标，”科思创股份公司(勒沃库森)生物技术能力中心负责人Gernot Jäger博士补充道。
聚乙烯醇(PVA)具有多种性能，也被广泛应用，例如用于纤维涂层和包装箔。到目前为止，还没有成熟的PVA降解工艺。在这里，Bornscheuer教授的团队还能够与都柏林大学(爱尔兰)的聚合物专家和莱比锡的科学家一起开发生物技术过程的基本原理。PVA的降解可以通过三种不同酶的优雅组合来实现，然后能够逐步修饰聚合物以获得聚合物的片段，然后可用于其回收。
