Urethanasen für die enzymatische Hydrolyse niedermolekularer Carbamate und das Recycling von Polyurethanen

Abstract

Enzymatischer Abbau und Recycling können die Umweltbelastung durch Plastik reduzieren. Trotz jahrzehntelanger Forschung wurde bisher nicht über Enzyme für die effiziente Hydrolyse von Polyurethanen berichtet. Während die Hydrolyse von Esterbindungen in Polyester-Polyurethanen durch Cutinasen bekannt ist, blieben die Urethanbindungen in Polyether-Polyurethanen für biokatalytische Hydrolyse bislang unzugänglich. Wir berichten hier über die Entdeckung von Urethanasen in einer Metagenombibliothek, erstellt aus einer Bodenprobe, welche Polyurethanabfall für viele Jahre ausgesetzt war. Wir demonstrieren weiterhin die Anwendung einer Urethanase in einem chemo-enzymatischen Prozess zum Polyurethan-Recycling. Diese Urethanase hydrolysiert niedermolekulare Dicarbamate, welche aus der chemischen Glykolyse von Polyether-Polyurethanschaum entstehen, was diese Strategie breit anwendbar auf diverse Polyether-Polyurethan Abfälle macht.

Enzymes’ Power for Plastics Degradation

“…Of note, during the revision of this review, the first true urethanases isolated from a soil metagenome library were reported. 582 Three enzymes, UMG-SP-1, UMG-SP-2, and UMG-SP-3, with GenBank accession numbers of OP972509, OP972510, and OP972511, respectively, were found to hydrolyze low molecular weight dicarbamates resulting from chemical glycolysis of polyether-polyurethane foam. These enzymes showed from 60% to 83% of sequence identity with their closest homologues, amidases.…”