研究背景：

塑料垃圾被丢弃的垃圾填埋场中的微生物可以分泌能够主要裂解脂肪族聚酯的酶。芳香族/脂肪族共聚酯被认为是具有优良特性又可生物降解的材料，聚(1，4-己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)(PBAT)就是其中之一。酶可以在环境友好型加工和聚合物回收中发挥作用，先前已经研究了不同的 α/β 水解酶用于聚酯的水解，主要来自垃圾填埋场土壤中存在的微生物。然而人们对来自厌氧来源的聚酯酶知之甚少，尽管最终聚酯可能以微塑料的形式存在于地下水等其他厌氧环境中。

研究内容：

奥地利的自然资源与生命科学大学 (BOKU)的Antonino Biundo等人重点关注了厌氧菌 Pelosinus fermentans DSM 17108 (PfL1) 中的一种新脂肪酶及其在 PBAT 水解中的应用。除了这种酶在聚酯功能化或回收方面的潜力, 也首次表明了厌氧地下水生物具有水解聚酯的酶。

主要研究结果：

1、来自发酵假单胞菌的 PfL1 和属于 abH15.01 超家族的脂肪酶的一致性比对。使用 Multalin 版本 5.4.1。相同的序列用灰色背景标记。属于催化三联体的三个氨基酸用黑色背景标记。

2、PfL1 对具有不同链长 (100 μM) 脂肪酸的对硝基苯基 (p-NP) 酯的底物特异性。数据是三个不同测量值的平均值，条形代表标准偏差。

3、PfL1 水解具有不同链长末端脂肪酸（C10 DaBTaBDa 和 C14 TdaBTaBTda）或末端苯甲酸（BaBTaBBa）的 PBAT 模型底物。数据是三个不同测量值的平均值，条形代表标准偏差。

4、用 PfL1 水解聚合 PBAT 的时间过程。a PBAT 研磨和 b 薄膜。数据是三个不同测量值的平均值，条形代表标准偏差。

5、PfL1 的晶体结构。a PfL1 整体结构的卡通表示，以绿色显示 α/β-水解酶核心，以青色和蓝色显示形成帽结构域的两个插入。催化三联体显示为棒（红色）。锌离子显示为灰色球体。b PfL1（绿色）和 GsL1（紫色；PDB 代码 1KU0）结构的叠加。c Zn 结合位点的特写视图。d 催化三联体的特写视图。

研究结论：

酶的热碱特性和序列分析以及与其他细菌脂肪酶的比对证实来自厌氧菌株 P 的脂肪酶 PfL1属于 I.5 脂肪酶家族。PfL1 在较温和的条件下（50 °C 和 pH 7.5）显示出更高的活性。PfL1在末端含有不同链长的苯甲酸和末端脂肪酸的PBAT模型底物上的底物专一性研究表明，PfL1一般偏爱脂肪酸，特别是较短链长的C10衍生物。与C14衍生物相比，C10脂肪酸p-NP酯的催化效果更好，而从C2到C8的较短链的p-NP酸酯的水解速度更快，最适合C8。PLA和PHBV的侧基可能在空间上阻止进入活性部位，从而阻止活性部位的水解。首次证明了厌氧地下水生物具有用于 PBA T 降解的酶。

参考文献：

Characterization of a poly(butylene adipate-co-terephthalate)-hydrolyzing lipase from Pelosinus fermentans

原文链接：

https://www.webofscience.com/wos/alldb/full-record/WOS:000369309000019

DOI 10.1007/s00253-015-7031-1