近期，Bioresource Technology(中科院工程技术类一区的Top期刊，IF=11.4)在线发表了同济大学新农发展研究院中心张亚雷团队沈峥研究员课题组的研究成果“Enzyme modified biodegradable plastic preparation and performance in anaerobic co-digestion with food waste”（DOI：10.1016/j.biortech.2024.130739）。2021级硕士刘文杰为论文第一作者，沈峥研究员为论文通讯作者。

   在禁塑、限塑和推行使用生物可降解塑料（BP）的背景下，BP与餐厨垃圾（FW）厌氧共消化将成趋势。在BP与FW厌氧共消化的研究初期，发现两者的厌氧共消化存在异步问题，这也是目前这样研究存在的挑战。为解决BP与FW厌氧共消化的异步问题，本研究引入酶改性BP技术，开展了探索性研究。为探究酶改性BP与FW厌氧共消化的效果，首先以质量比为1：2的聚乳酸（PLA）和聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）为主要成分，制备了三种分别由蛋白酶K（PK）、猪胰腺脂肪酶和淀粉酶改性的酶改性BP。接着对酶改性BP与FW厌氧共消化进行了产甲烷潜力（BMP）测试。结果显示，荧光显微镜表征证明，酶成功地负载在酶改性BP的表面，且在厌氧共消化实验后仍然稳定存在于酶改性BP的表面。此外，SEM表征证明，在厌氧共消化后酶改性BP较未改性BP的表面被破坏程度更显著。在BP的FTIR表征结果中发现，酶改性BP上-C-N-含量稳定存在，说明在厌氧共消化反应后酶依旧可以稳定存在于酶改性BP表面。同时，在厌氧共消化反应后酶改性BP的-C=O含量较未改性少，说明在厌氧共消化后酶改性BP较未改性BP的表面被破坏程度更显著。

研究示例一

   在厌氧共消化后，酶改性BP的降解率普遍高于未改性BP。其中，PK改性BP与FW嗜高温厌氧共消化试验（PK_CH）中的BP降解率最高，为29.76%。此外，在BMP试验中，PK_CH的累积产甲烷量也是最高，为265.4 mL (g VS)^-1。相对于未改性BP与FW嗜高温厌氧共消化试验（BC_H），甲烷产生周期由BC_H的24天缩短到PK_CH的20天，而且累积产甲烷量也从240.9 mL (g VS)^-1增加到265.4 mL (g VS)^-1。通过累积产甲烷量结果拟合了三种模型后发现，Modified Gompertz模型比较适用于酶改性BP与FW厌氧共消化，且PK_CH在其中表现出较低迟滞期和较高的产甲烷预期值。所以综上所述，PK改性BP比较适合用于与FW厌氧共消化。在不同酶改性BP与FW厌氧共消化试验中发现，与BC_H相比，Clostridium_sensu_stricto_7菌属在PK_CH中大量存在。Clostridium_sensu_stricto_7倾向于在聚合物表面定植，对BP的降解具有积极的影响。这可能是PK潜在地促进了该菌的生长发育，也因此而促进了PK改性BP的降解。

研究示例二

   上述研究得到了政府间国际科技创新合作重点项目（2022YFE0120600）、上海市科技委员会（23dz1203700,2020dz1203600）、中国国家自然科学基金（U21A20322）、中国宝武低碳冶金创新傅-BWLCF202105和贵州省科技项目（[2024]正常048，[2023] Normal 051）的资助。