ИСТИНА

Сложный полиэфир полиэтилентерефталат (ПЭТФ) является одним из крупнотоннажных полимеров. На его долю приходится порядка 10% всей выпускаемой продукции из пластика, и по прогнозам объем мирового рынка ПЭТФ продолжит расти. Он широко используется в качестве материалов для изготовления бутылок, упаковочного материала, текстильных волокон и др. ПЭТФ относится к трудно разлагаемым полимерам в условиях окружающей среды и является одним из основных загрязнителей. В настоящее время только около 55% производимого ПЭТФ подвергается вторичной переработке. В качестве методов, применяемых для уменьшения отходов ПЭТФ, используют механические (получение вторичного пластика), химические (химический рециклинг) и термические (сжигание) способы утилизации. Химические методы переработки отходов ПЭТФ основаны на реакциях гидролиза в сильнокислой или щелочной средах, алкоголиза метанолом или этиленгликолем, аммонолиза при высоких температурах 100-250 оС и давлении 1-4 МПа. В начале 21-го века появились первые сведения о ферментах, способных к деполимеризации ПЭТФ с образованием ди- или моноэфиров терефталевой кислоты и этиленгликоля. С помощью технологии рекомбинантной ДНК нами был получен штамм P. verruculosum, продуцирующий ПЭТазу из метагенома сапротрофного консорциума микроорганизмов. Полученный на его основе сухой ферментный препарат, показавший высокую активность по пНФ-бутирату (более 60000 ед/г), был использован в настоящей работе для ферментативной деструкции различных типов ПЭТФ. Показано, что наиболее активно деструкция аморфной пленки полимера протекает при 60 оС и рН 8 (буфер Tris) и концентрации фермента 0.08 мг ПЭТазы/мг ПЭТФ. При этом наблюдается процесс поверхностной эрозии, которая сопровождается постепенной потерей образцом массы и толщины. Обнаружено, что потеря массы пленки ПЭТФ через 168 ч составила около 90%. Хроматографический анализ показал, что основным продуктом ферментативной деструкции при участии ПЭТазы является моно-2-гидроксиэтилтерефталат. Появление кристаллической фазы (порядка 10%) приводит к существенному уменьшению скорости потери массы пленок ПЭТФ, обнаруживается индукционный период. При этом изменяется характер протекания процесса – при деструкции кристаллических образцов образуются локальные крупные каверны, которые постепенно со временем углубляются и сливаются, не приводя к уменьшению толщины образца. Также в докладе будут рассмотрены особенности использования подходов ферментативной деструкции ПЭТазой для химического рециклинга различных бытовых и промышленных отходов ПЭТФ и влияния дисперсности их частиц на разложение.