行业动态

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是需求量最大的聚酯塑料，被广泛应用于多个领域，尤其是塑料包材和涤纶化纤行业。

然而，PET 是白色污染的主要来源，在自然条件下，需要 300 年以上才能被完全降解，日益增长的生产需求对人类福祉和环境完整性构成了重大威胁。尽管塑料回收技术已经存在了几十年，但由于实际回收过程中存在的种种障碍，大多数塑料垃圾最终还是被填埋了。根据公开信息，全球产生的塑料垃圾中只有约 9% 被回收利用，高达 79% 的塑料最终被填埋或回归自然，约 12% 被焚烧。

因此，寻找绿色、便捷的回收方式是趋势所在。以 Carbios 为代表的企业正在改变塑料回收方式，其专利酶成果于 2020 年发表于 Nature，并登上封面，这种酶可以在 10 小时内分解 90% 的 PET 。
作为国内首家 PET 酶法再生的公司，位于天津的源天生物科技（天津）有限公司（以下简称“源天生物”）近日消息不断。

8 月 23 日，源天生物宣布完成由 JHT Investment 投资的 Pre-A 轮融资；28 日宣布与上海华灏化学有限公司（以下简称“华灏化学”）就合作生产高端再生 PTT（聚对苯二甲酸丙二醇酯，rb PTT）聚酯建立合作，达成千吨级订单。

2023 年，源天生物还完成了由英诺天使独家投资的天使轮融资。

借此机会，生辉邀请到源天生物创始人兼首席执行官尤生萍博士，就生物酶法再生 PET 的产业化进展及技术前景等方面进行探讨。尤生萍是天津大学化工学院副研究员/博导，他长期致力于酶工程与生物催化领域的系统研究，主要应用领域为资源化工（如 PET 塑料酶法再生）等。

已达成千吨级订单

对塑料分解酶的研究至少可以追溯到 20 世纪 70 年代，但直到 2016 年，京都工业大学微生物学家 Kohei Oda 的研究成果才大力推动了该行业的发展。

Kohei Oda 发现了一种名为 Ideonella sakaiensis 201-F6 的细菌，能够分解和代谢 PET。这种能力的关键在于细菌产生的一对独特酶。第一种酶（PETase）将较长的 PET 分子分解成较小的分子，第二种酶（MHETase）则产生乙二醇（EG）和对苯二甲酸（PTA），即 PET 的化学组成部分。因此，Ideonella sakaiensis 201-F6 可以完全逆转 PET 的制造过程。

这项研究激发了酶再生 PET 的研究。全球各地研究人员寻找新的降解酶，并通过改良酶来提升 PET 的降解效率。

尤生萍也一样。2022 年，他和团队在 Bioresource Technology 期刊上发表成果，通过静电相互作用提升 IsPETase 热稳定性，得到了热稳定性显著提升的突变体，大幅提高了 PET 降解活性和 MHETase 活性。降解高结晶度 PET 得到了单一 PTA 产物，可进一步利用 PTA 合成新料级 Rebirth-PET(Rb-PET)聚酯。

同年，他创办的公司源天生物落地天津，专注于废弃 PET 塑料酶法再生，实现各类型 PET 聚酯回收。“创业是一件顺其自然的事情。”对于硕博期间就开始接触产业转化的尤生萍而言，似乎更得心应手。在他的领导下，公司工艺规模在不到两年的时间内就实现了从 1.5mL 到 1.5m³ 的放大。

据尤生萍介绍，源天生物已开展大量未公开的研究，并布局了相关专利。其自主核心技术综合利用了酶工程、基因工程、生物信息学、发酵工程、化学工程等多学科交叉，通过改造现有的酶，研发了高效、专一的 PET 降解酶，这些酶可在常温常压下降解涤纶织物、饮料瓶、PET 膜等各类废弃 PET 材料，经过结晶精馏得到单体产物 r PTA 和 r EG，二者再经聚合即可获得 rb PET，供下游产业应用，从而实现 PET 塑料的可持续循环再生。

通过建立渠道回收原本会被填埋或焚烧的资源，源天生物通过回收的单体获得 rb PET 切片，同时经过下游纺丝、织布、染整等工艺获得了第一件生物法再生的成衣，已与下游多个品牌方明确商务合作。

图 | 成衣图（来源：源天生物）

其中，与华灏化学的合作是全球第一个生物酶法再生聚酯产品的千吨级订单。早在 2023 年，源天生物就通过提供 r PTA 单体与华灏化学的生物基 PDO 共同生产出了全球第一批 rb PTT 材料，实现了 rb PTT 从无到有的产品突破，使再生 PTT 纤维成为高度可回收可循环使用的绿色纤维。

其他应用包括特种聚酯、工程材料等下游领域，未来还将继续探索在食品包装、光学器件等领域的应用。

将继续提升产能

目前，全球范围内已发表多篇利用酶法再生聚酯的相关研究。如中国科学院微生物研究所吴边研究团队采用人工智能策略来重新设计 PET 水解酶；康奈尔大学的研究人员设计了一种能够在污水污泥的复杂条件下分解塑料的新型酶；北卡罗来纳州立大学的研究人员通过基因改造，发明了一种海洋微生物，可以分解盐水中的塑料，特别是 PET......

然而，真正落地的公司屈指可数。除了源天生物、法国的 Carbios 之外，还有来自澳大利亚的 Samsara Eco、美国的 Protein Evolution、英国的 Epoch Biodesign 等。

究其原因，酶解 PET 的过程中，受到酶活性低、降解环境受限于 PH 影响、预处理材料成本高等因素阻碍。虽然领域内开展了大量工作，但还需进一步努力优化反应器条件，同样，提高酶活性和取消预处理步骤等对于商业规模上实现具有成本效益的酶解聚是必要的。

尽管存在这些限制，但上述公司的落地及相关进展表明基于酶的 PET 解聚是一种工业可部署的技术。

Carbios 和正凯集团签署了一项合作意向文件，双方有意采用 Carbios 的生物酶解聚合技术建设一座年处理能力不低于 5 万吨的 PET 回收工厂；Protein Evolution 采用生物回收聚酯工艺生产出派克大衣；Samsara Eco 与 Lululemon 合作推出了全球首款基于酶法回收的尼龙 66 线……

值得注意的是，源天生物也在做尼龙 6 酶法再生相关的市场调研和技术储备。“公司未来的发展重点在于提升产能，将在 300 吨产线技改和满产后继续推进千吨级、万吨级产线布局建设。并持续寻求各类客户的订单，包括纺织、特种聚酯、工程材料、产品包装、光伏器件等多个领域。”尤生萍说道。

此外，法规和消费品牌的需求也在推动回收利用的提高。欧盟已设定了积极的目标，即到 2030 年，所有塑料包装中将有 30% 的再生材料。雀巢、百事可乐、LuLulemon、Puma、欧舒丹等消费品牌均支持循环经济，促进可持续发展。

今年 2 月，国务院办公厅印发的《关于加快构建废弃物循环利用体系的意见》提出，废纸、废塑料、废橡胶、废玻璃等主要再生资源年利用量达到 4.5 亿吨，资源循环利用产业年产值达到 5 万亿元。到 2030 年，建成覆盖全面、运转高效、规范有序的废弃物循环利用体系，废弃物循环利用水平总体居于世界前列。

参考链接：

1.https://www.nature.com/articles/s41467-024-45662-9

2.https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsestwater.3c00021

3.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960852422013591

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