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ポリ（エチレンテレフタレート）（PET）は、グローバルに広く使用されている合成ポリマーです。生物劣化に対する高いペット抵抗とその不適切な目的地は、環境にこのプラスチックが蓄積し、陸生動物や水生動物に大きく影響します。この研究では、5つの市販の加水分解酵素（Novozym 51032、Calb、Palatase、Eversa、Lipozyme TL）を使用したポスト消費者PET（PC-PET）の分解を調査しました。Humicola Insolens Cutinase（HIC、Novozym 51032）は、研究されている酵素の中で最も活性でした。HICを使用したPC-PET加水分解で、いくつかの重要な反応パラメーター（酵素タイプ、デュアル酵素系、酵素濃度、温度、超音波治療）を評価しました。加水分解生成物、テレフタル酸（TPA）、モノ（2-ヒドロキシエチル）テレフタレート（MHET）、およびビス（2-ヒドロキシエチル）テレフタレート（BHET）の濃度と割合（モル比）は、反応温度に応じて大幅に変化しました。。70°Cで放出されたTPAは、50°Cよりも3.65倍高かった。より高い温度では、MHETからTPAへの変換が好まれました。HICによる酵素PET加水分解は、酵素濃度に非常に敏感であり、ポリマー表面に強く吸着することを示しています。TPA、MHET、およびBHETの濃度は、酵素濃度が増加するにつれて増加し、HICの40〜50 Vol％を使用して最大を達成しました。提示された結果は、酵素ベースのPETリサイクル技術を最適化するために関連するデータを追加します。
ポリ（エチレンテレフタレート）（PET）は、グローバルに広く使用されている合成ポリマーです。生物劣化に対する高いペット抵抗とその不適切な目的地は、環境にこのプラスチックが蓄積し、陸生動物や水生動物に大きく影響します。この研究では、5つの市販の加水分解酵素（Novozym 51032、Calb、Palatase、Eversa、Lipozyme TL）を使用したポスト消費者PET（PC-PET）の分解を調査しました。Humicola Insolens Cutinase（HIC、Novozym 51032）は、研究されている酵素の中で最も活性でした。HICを使用したPC-PET加水分解で、いくつかの重要な反応パラメーター（酵素タイプ、デュアル酵素系、酵素濃度、温度、超音波治療）を評価しました。加水分解生成物、テレフタル酸（TPA）、モノ（2-ヒドロキシエチル）テレフタレート（MHET）、およびビス（2-ヒドロキシエチル）テレフタレート（BHET）の濃度と割合（モル比）は、反応温度に応じて大幅に変化しました。。70°Cで放出されたTPAは、50°Cよりも3.65倍高かった。より高い温度では、MHETからTPAへの変換が好まれました。HICによる酵素PET加水分解は、酵素濃度に非常に敏感であり、ポリマー表面に強く吸着することを示しています。TPA、MHET、およびBHETの濃度は、酵素濃度が増加するにつれて増加し、HICの40〜50 Vol％を使用して最大を達成しました。提示された結果は、酵素ベースのPETリサイクル技術を最適化するために関連するデータを追加します。
Poly(ethylene terephthalate) (PET) is a synthetic polymer widely used globally. The high PET resistance to biotic degradation and its improper destination result in the accumulation of this plastic in the environment, largely affecting terrestrial and aquatic animals. This work investigated post-consumer PET (PC-PET) degradation using five commercial hydrolase enzymes (Novozym 51032, CalB, Palatase, Eversa, Lipozyme TL). Humicola insolens cutinase (HiC, Novozym 51032) was the most active among the enzymes studied. Several important reaction parameters (enzyme type, dual enzyme system, enzyme concentration, temperature, ultrasound treatment) were evaluated in PC-PET hydrolysis using HiC. The concentration and the proportion (molar ratio) of hydrolysis products, terephthalic acid (TPA), mono(2-hydroxyethyl) terephthalate (MHET), and bis(2-hydroxyethyl) terephthalate (BHET), were significantly changed depending on the reaction temperature. The TPA released at 70 °C was 3.65-fold higher than at 50 °C. At higher temperatures, the conversion of MHET into TPA was favored. The enzymatic PET hydrolysis by HiC was very sensitive to the enzyme concentration, indicating that it strongly adsorbs on the polymer surface. The concentration of TPA, MHET, and BHET increased as the enzyme concentration increased, and a maximum was achieved using 40-50 vol % of HiC. The presented results add relevant data to optimizing enzyme-based PET recycling technologies.
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