Page 55 - 《橡塑技术与装备》2025年1月

综述与专论
SPECIAL AND COMPREHENSIVE REVIEW

上面实际案例说明，这种结合 AI 的酶基因改造 如葡萄糖、甘露糖、戊糖等，这些糖醇是生产生物降
策略为解决环境问题提供了创新的技术途径，特别是 解塑料的关键前体。 接下来，这些糖醇经过化学反应
在应对塑料污染、有机废物转化等方面展现出巨大潜 聚合形成聚酯、聚酰胺或其他特定类型的生物基聚合
力。AI 在塑料降解生物酶基因改造不仅加速了新酶的 物。例如，生产聚乳酸（PLA）时，乳酸通过缩聚反
发现和优化过程，也为解决塑料污染问题提供了创新 应形成线性聚合物链。在生产聚羟基烷酸酯（PHA）时，
的技术路径。然而，这也需要跨学科的合作，包括生 不同的生长条件可以导致不同类型的 PHA 聚合物的
物工程、化学、环境科学和政策制定者的共同努力， 合成。 为了提高生产效率和降低成本，现代生物降解
以确保技术的可持续性和社会接受度。 塑料生产还会采用先进的生物技术，包括基因工程技
术，以优化微生物的代谢路径，增加目标聚合物的产
5 塑料降解生物酶在环境友好型降解塑 量和纯度。此外，一些工艺可能会涉及溶剂萃取、结
料中应用的科学发展 晶、干燥等步骤，以确保最终产品的物理性能符合工
生物酶在环境友好型降解塑料中的应用是一个活 业应用的需求。 最后，进行质量控制和性能测试，确
跃且迅速发展的科学领域，旨在解决塑料污染问题， 保生物降解塑料符合相关标准，如分解速度、力学性
推动可持续发展。生物酶在环境友好型降解塑料中的 能、热稳定性和化学稳定性等。这一系列过程旨在生
应用正经历着从基础研究到工业应用的快速发展。通 产出既环保又具有工业实用性，能够替代传统石油基
过持续的科技创新和跨学科合作，这一领域有望为解 塑料的生物降解塑料。
决全球塑料污染问题提供有效的解决方案，同时也推 5.3 生物降解塑料在包装行业的应用
动了循环经济和可持续发展目标的实现 生物降解塑料在包装行业的应用日益受到关注，
5.1 生物酶特异降解特性的应用 其在满足环保需求的同时，也推动了循环经济的发展。
生物酶高效降解性能的应用开发。研究人员和工 这类塑料因其能够在自然环境中被微生物分解的特点，
业界正积极探索生物酶高效降解废弃塑料的肌理，开 成为替代传统塑料的理想选择，特别是在食品和消费
发具有针对性的生物酶，能够针对特定类型的塑料如 品包装领域。它们通常采用玉米淀粉、聚乳酸（PLA）、
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚酯等进行有效降解， 聚羟基脂肪酸酯（PHA）等天然原料生产，具有良好
不仅减少了传统物理或化学回收方法产生的二次污染， 的生物相容性和堆肥性。 在食品包装中，生物降解塑
并且显著提高了塑料回收的多种生物酶集成协同综合 料广泛用于各种类型的包装材料，如袋装、瓶装和容
降解性能的应用开发。研究者成功筛选出多种塑料降 器，以减少对环境的影响。它们不仅能够有效保护食
解微生物，这些微生物通过协同作用，能够在不同的 品免受外部因素的损害，还能够通过生物降解过程减
环境下实现对多种塑料废弃物的高效降解。这种多样 少废弃物对土壤和水源的污染。此外，随着消费者对
性不仅拓宽了生物降解技术的应用范围，也促进了塑 可持续产品的需求增加，生物降解塑料包装成为吸引
料废弃物处理的灵活性和适应性，为实现塑料循环经 环保意识强的消费者的策略之一。 在消费品包装方面，
济提供了有力的支持。 在实际应用层面，废弃塑料回 生物降解塑料同样发挥着重要作用，从日常用品到电
收与生物降解技术的结合已经在多个行业得到了应用 子产品包装，都可见其身影。这些应用不仅有助于减
示范，包括但不限于包装材料、农业薄膜、纺织品和 少塑料垃圾的产生，还能促进绿色供应链的建立，鼓
电子产品等。通过将生物酶融入到现有的回收工艺中， 励生产商采用更环保的包装材料和技术。随着技术的
不仅可以提高塑料回收率，还能降低能源消耗和减少 进步和成本的降低，生物降解塑料在包装行业的应用
碳排放。这一领域的持续创新和发展，对于构建更加 有望进一步扩大，成为实现可持续发展目标的重要工
绿色、低碳的社会经济体系具有重要意义。 具。
5.2 工业级生物降解塑料的生产流程 5.4 生物酶在塑料废弃物处理过程中的应用
工业级生物降解塑料的生产流程通常从原料选择 生物酶应用于塑料废弃物处理的过程中，它们发
开始，主要使用可再生资源如淀粉、纤维素、糖类以 挥着关键作用，特别是在加速分解难以自然降解的塑
及微生物发酵产生的聚合物等作为基础原料。首先， 料，如聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等。通过选择性
通过酶解或化学法将这些生物质转化为糖醇类物质， 地识别和降解特定类型的聚合物键，生物酶能够显著

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