全球应对塑料污染的挑战十分严峻,消费量占比约为77%主要有六类塑料。其中 PET 产品大都是一次性消费品,随之而来的是大量废旧 PET 材料。废旧 PET 材料短时间内不易被空气或微生物降解,占据大量空间,造成环境污染和视觉污染。

*全球主要的塑料消费结构
科学家一方面在努力开发新型的可降解塑料,来应对日益严峻的塑料危机。另一方面,也有科学家在为现有的塑料污染问题想出路,力求用更为高效的方法解决现实困境。而塑料分解酶的研发就是一个热点方向。
01 为塑料“量身定制”分解酶
2022年4月,nature 发文表示研究人员发现了一种可以满足工业规模塑料降解的分解酶,其可以稳定高效分解 PET(对苯二甲酸乙二醇酯)塑料废弃物,并再生成食品级包装材料。该酶可以利用酶促反应分解塑料,推动塑料闭环回收。

我国也有科学家在致力于此方面的课题研究。与直接合成塑料分解酶分解塑料废弃物的思路不同的是,我国科学家先通过合成生物学方法改造细菌,将可控分泌塑料降解酶基因线路导入细菌并迫使其“休眠”,形成孢子形态。再通过塑料加工方法(高温、高压或有机溶剂)将孢子包埋在塑料基质中。并使其可以在特定条件下分泌塑料降解酶,达到塑料自身可实现生物降解的目的。
02 酶催化工艺流程及IKA 解决方案

整个工艺流程的第一步就是用发酵罐去高通量培养微生物去发酵产生酶蛋白。IKA 在混合分散、温控领域有着一百多年的技术研发经验,在此基础上创新开发了新一代 HABITAT ferment 发酵罐。IKA HABITAT ferment 发酵罐作为一款高度集成化的反应器,其在混合、温控、pH 调节、DO 和补料方面都专门为匹配微生物的放大培养而设计!美观、友好的 GUI 软件操作界面,更是通过简单易懂的图形用户界面实现了人与计算机的人机交互,即使是实验室新人也可以轻松上手。
>>> IKA HABITAT 生物反应器<<<
搅拌:强劲的顶置式机械搅拌,正反转及混沌混合可选,支持持续高效稳定混合;
温度:温控采用夹套罐搭配高低温水机,反应器软件可与水机联动并进行直接控制,稳定维持反应温度;
气体:标配四路气体接口,空气、氧气、氮气、二氧化碳,气体流速均由 MFC 进行精确控制,0.1-20L/min 可调;
pH:pH 可实时在线监测,并可级联到蠕动泵及时补酸补碱或补 CO2 进行自动控制;
溶氧:DO 可实时监测,并可与气路、搅拌等进行级联自动控制。反应期间,所有培养参数均可进行实时图谱展示;
软件:随主机标配软件,可直接获取最新版本到触屏控制器上。
关于IKA
IKA 集团是实验室前处理、分析技术、 工业混合分散技术的市场ling导者。电化学合成仪、磁力搅拌器、顶置式搅拌器、分散均质机、混匀器、恒温摇床、恒温培养箱/烘箱、移液器、研磨机、旋转蒸发仪、加热板、恒温循环器、粘度计、量热仪、生物反应器、化学合成釜、实验室反应釜等相关产品构成了IKA 实验室前处理与分析技术的产品线;而工业技术主要包括用于规模生产的混合设备、分散乳化设备、捏合设备、以及从中试到扩大生产的整套解决方案。IKA 还与quan球zhi名大学和科学家进行着密切的合作, 支持其在科研道路上不断探索。我们致力于为客户提供更好的技术, 帮助客户获得成功。
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