Page 56 - 《橡塑技术与装备》2025年1月

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

提高塑料废弃物的生物降解效率。例如，纤维素酶和 新型生物酶的研发与应用前景不仅限于降解塑料领域，
半纤维素酶可以有效地分解淀粉基塑料，而脂肪酶则 还将在食品加工、医药、能源等多个行业展现出巨大
可能有助于降解含脂质的塑料。此外，利用基因工程 的潜力和价值，成为推动绿色经济和社会可持续发展
技术改造的高效生物酶不仅增强了降解能力，还提高 的重要力量。
了酶的稳定性和活性，延长了其在复杂环境中的作用
时间。 在塑料废弃物处理设施中，生物酶的应用通常 7 塑料降解生物酶基因改造促进环境友
涉及预处理阶段，旨在软化或分解塑料表面，使其更 好型降解塑料循环利用发展趋势和研究
易于进一步物理或化学分解。这不仅可以提高后续机 方向
械分离或热解过程的效率，还可以通过生物堆肥化过 酶基因改造的最新进展与挑战包括利用先进基因
程将塑料分解为可被土壤微生物利用的营养物质，从 编辑技术如 CRISPR-Cas 系统实现精确酶功能调控与
而实现资源的循环利用。同时，生物酶的加入减少了 增强，以及通过合成生物学策略构建具有新型催化特
传统处理方法（如焚烧或填埋）产生的有害副产品， 性的酶分子。研究人员正致力于开发可调节酶活性的
降低了环境污染风险，促进了更加环保的废弃物管理 可编程酶，以适应特定的反应条件或提高催化效率。
策略。 总之，生物酶在塑料废弃物处理中的应用展示 发展趋势与建议方面，预计未来的研究将侧重于
了其作为清洁、可持续解决方案的潜力，为解决全球 优化和提高新型功能生物酶的催化效率、选择性和稳
塑料污染问题提供了新的途径。随着技术的进步和成 定性，以适应更广泛和复杂的塑料降解需求。同时，
本的降低，生物酶的应用有望在未来得到更广泛的应 基因改造技术将在酶的性能提升上扮演关键角色，通
用，成为推动循环经济和实现可持续发展目标的重要 过定向进化、合成生物学等方法，创造出具有更高活
工具。 性、耐热性、抗酸碱性以及特定底物选择性的酶。此外，
研发能够同时降解多种塑料类型的多功能酶也将成为
6 新型塑料降解生物酶的开发与应用前 重要方向，以应对复杂多样的塑料废弃物。 在工业应
景 用层面，将探索新型生物酶的工业化生产方式，降低
新型塑料降解生物酶的开发与应用前景将紧密围 生产成本，提高生产效率，并解决规模化应用过程中
绕技术创新与市场需求的双重驱动，展现出广阔的发 遇到的技术瓶颈。同时，增强酶的储存稳定性，延长
展空间与潜力。随着合成生物学、基因编辑技术以及 其使用寿命，以及开发高效的酶活化、回收和再生技
人工智能等前沿科技的不断进步，科学家们正在探索 术，以实现酶的可持续循环使用，是提高生物降解工
如何设计、合成或改造具有特定功能的新一代生物酶， 艺经济性和环境友好性的关键。 政策制定者和行业领
以满足更加严格、高效且环保的降解需求。这些新型 导者应加强对生物降解技术和酶法处理塑料废弃物的
生物酶不但能够更快速、更彻底地分解多种类型的塑 投入和支持，推动相关法规和标准的制定，鼓励创新
料，还可能具备更高的选择性，只针对特定类型的塑 和投资，加速新型功能生物酶技术的商业化进程。此
料进行降解，从而减少资源浪费，提高循环利用效率。 外，加强跨学科合作，整合材料科学、生物工程、环
此外，通过优化生物酶的结构与功能，研究人员有望 境科学等多个领域的知识，将有助于全面解决塑料污
开发出在极端条件下也能保持稳定活性的酶，这将极 染问题，促进塑料循环经济的健康发展。
大地拓展生物酶在不同环境条件下的应用范围，包括 未来研究方向主要体现在以下几个方面 ：首先，
但不限于工业废水处理、土壤污染修复等领域。同时， 在新型功能生物酶的开发过程中，目前仍然存在筛选
生物酶的高效降解性能将有助于解决塑料微粒在海洋、 效率低、稳定性不足以及成本控制困难等问题，这些
土壤等自然环境中的积累问题，对于维护生态平衡、 因素限制了其在大规模工业化生产中的应用。其次，
保护生物多样性具有重要意义。 随着全球对可持续发 在基因改造技术的应用上，尽管已经取得了一定的进
展和环境保护的关注日益增加，市场需求对于环境友 展，但仍面临基因编辑精度、安全性以及伦理道德等
好型生物降解材料的需求也将持续增长。这将促使生 深层次的挑战。此外，针对特定类型塑料的高效降解
物酶得产业加速发展，推动相关技术的商业化进程， 酶的发现和优化仍然是一个亟待解决的问题。未来的
形成从原料生产到终端消费的完整循环经济链。因此， 研究方向包括但不限于 ：进一步优化筛选和培养条件

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