聚酯生物降解及评价方法研究

朱振林，王松林，姜冰雪，李家旭，邓维，吴海强，杨轩，刘平伟，王文俊

（1 浙江大学化学工程联合国家重点实验室，浙江 杭州 310027； 2 浙江大学衢州研究院，浙江 衢州 324002；3 浙江恒逸石化有限公司，浙江 杭州 311209）

引 言

人们生活的方方面面离不开塑料制品，全球塑料年使用量已逾3亿吨[1]。塑料制品使用后，除了部分被回收外，剩余的被焚烧或填埋于土壤中，还有部分废弃在湖、海等水体环境中。由于大多数塑料在土壤或水环境中极难被微生物所降解，如聚乙烯（PE）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）在土壤中的降解周期可长达数百年[2-3]，它们在土壤或水体中的累积，已造成了严重的“白色污染”，对人类和动植物的生存环境造成了极大的破坏。野生动物因直接吞食塑料废弃物或因暴露于塑料废弃物释放出的化学品中而受到伤害，很多鸟类和鱼类等动物体内存在大量微小的塑料颗粒，这些微塑料通过食物链最终进入到人体中，极大地影响人类的身体健康[4]。

与传统塑料不同，生物降解塑料是一类能在自然环境中存在的细菌、真菌或藻类等微生物作用下在较短时间内被降解成水和二氧化碳的塑料，其中最具代表性的合成生物降解塑料包括聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）、聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等。目前生物降解聚酯已广泛应用于农业、日化、食品、医药、电器、电子等领域，因而也相继出现了与之相应的材料生物降解性能的评价方法。但由于生物降解材料的降解性能研究起步相对较晚，加之光照、温度、湿度等环境条件以及微生物种类和含量、水含量、pH 等土壤/水体生态都对生物降解材料的降解行为存在很大的影响，同时还存在聚合物长期累积对动植物和土壤的影响不明等问题，从而客观上也影响了生物降解聚酯的开发与应用。目前全球生物降解塑料在塑料总量中的占比尚不足1%[5]。

为此，本文将评述生物降解聚酯降解性能的研究进展，涉及聚酯降解相关的微生物和酶的研究开发，同时介绍了现有塑料生物降解性的评价标准，以期为生物降解聚酯及降解材料的开发研究提供指导。

1 生物降解聚酯及其生物降解研究

根据单体生产方式的不同，生物降解聚酯可分为生物基和石油基两大类。其中，生物基降解聚酯的单体由微生物发酵而得，聚合物如PLA、PHA 等；石油基降解聚酯的单体主要来源于化石原料，代表的聚合物有PBAT、PCL、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚碳酸亚丙酯（PPC）等。

1.1 PLA及其生物降解性

PLA是一种由生物质原料发酵产物乳酸聚合而成的生物降解塑料。1932 年Carothers 等[6]通过丙交酯的开环聚合，首次合成了PLA。1954 年杜邦公司进行了PLA 的工业化生产。丙交酯存在L、D 和内消旋三种异构体，其中L-丙交酯合成的PLLA 是一种半结晶聚合物，玻璃化转变温度（Tg）约69°C，是PLA 最主要的品种。PLA 在自然界中可发生生物降解、水解、光解和热降解，其中生物降解占主导。

PLA 虽是一种公认的降解塑料，但其在自然界中的降解仍需相当长的时间。范森[7]研究了不同土壤环境中PLA 薄膜的生物降解，发现PLA 在不同土壤环境中的降解程度存在较大的差异，在所研究的三种土壤中，PLA在沼泽地中的降解最快，芒果林地次之，稻田地中则最慢。Iozzino等[8]在受控堆肥条件下研究了PLA 的降解，发现35 d 后PLA 降解率仅约0.45%，残留的PLA 的结晶度提高。郑霞等[9]在土埋条件下也发现PLA 在60 d的降解率仅为0.23%。可见PLA 的生物降解速率较慢。为了加快PLA 的生物降解，需对PLA 进行改性。Sedničková 等[10]研究了PLA/PHB 共混合金在受控堆肥条件下的降解，该合金60 d 内生物降解率达80%，PLA 在堆肥降解早期分子量已有明显的降低，堆埋8～10 d 就发生崩解。Stloukal 等[11]研究了有机蒙脱土对PLA 降解的增强作用，发现有机蒙脱土的加入可显著提高PLA的生物降解性，将堆肥降解的迟滞期从27 d 缩短到13～16 d。

1.2 PHA及其生物降解性

PHA 为一类由多种细菌合成的脂肪酸聚酯,其作为碳源/能源储存物而在细胞内以颗粒形式累积[12]。PHA 中应用最广的是聚羟基丁酸酯（PHB）和聚羟基丁酸羟基戊酸酯（PHBV）。PHB 的性能与聚丙烯（PP）相似，可被作为PP 的一种替代品[13]。尽管PHA 具有良好的物理和生物降解性，但生产成本相对较高。

PHA 具有最优异的生物降解性，自然界中广泛分布着对PHA 具有降解作用的微生物。Mergaert等[14]研究了PHB 在土壤培养液中的降解，40℃下2 mm 厚的PHB 薄膜每天生物降解速率最高可达0.64%。Woolnough 等[15]发现30℃下0.1 mm 厚的PHB 薄膜50 d 内生物降解超过50%。经紫外线光照处理的PHA 在土埋条件下降解速率有明显的提高[16]。此外，不同种类PHA 的生物降解性不同，PHB/PHV 合金的降解性能优于纯PHB，这是因为复合了PHV后降低了PHB的结晶度所致。

1.3 PBAT及其生物降解性

通常，脂肪族聚酯分子为柔性链，有利于微生物酶的作用而容易发生降解，但因此也降低了材料的力学性能；芳香族聚酯则因其分子链上存在苯环而具有出色的力学性能，但难生物降解[17]。芳香族脂肪族共聚酯如PBAT、聚对苯二甲酸丁二酸丁二醇酯（PBST）等将脂肪族与芳香族聚酯的性能有机地协同，在保持良好力学性能的同时，赋予了材料良好的生物降解性[18-19]。其中，PBAT 最具代表，其于1998 年由巴斯夫公司（BASF）实现工业化生产，商品名为Ecoflex®，是应用最广的石油基生物降解聚酯之一[18]。

芳香族/脂肪族共聚酯并非全部都是生物降解的，其生物降解性与聚酯中对苯二甲酸的含量有关，只有当对苯二甲酸在二酸总量中占比较低时，才具有较好的生物降解性[19]。Müller 等[20]在聚对苯二甲酸丙二醇酯（PPT）/聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）中引入了己二酸和癸二酸，堆肥降解实验表明共聚酯在对苯二甲酸链段摩尔分数达50%时仍表现出一定的生物降解性，且不论共聚哪一种二醇，共聚酯的生物降解性都随着对苯二甲酸含量的增加而下降。BASF 的Ecoflex®系列PBAT，在ISO14855 受控堆肥降解实验条件下，50 d 内最大降解率超过60%，在DIN V 54900 的真实土壤环境中土埋12 周可完全降解，表明PBAT 具有优异的可生物降解性[21]。Witt 等[22]研究了在堆肥过程中PBAT的变化，发现PBAT 降解的中间产物可被土壤中的微生物完全代谢，对土壤环境不产生明显的负面影响。Kijchavengkul 等[21]考察了不同种类堆肥对PBAT 降解性的影响，发现动物排泄物制成的堆肥对PBAT 的降解能力最强，其次是由食物残渣制成的堆肥，植物秸秆制成的堆肥则降解能力最弱；堆肥降解能力的强弱也影响到PBAT最终的降解率。

1.4 PEF及其生物降解性

近年来，出现了以来自于生物质的单体2,5-呋喃二甲酸作为对苯二甲酸的替代品[23]，其与乙二醇的共聚物聚呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF），结构与PET 相似，具有优异的力学性能，且气体阻隔性更优。

PEF 降解受到其分子量、结晶度和酶种类的影响，许多能降解PET的酶同样也能降解PEF[24-26]。在标准堆肥环境中，使用后的PEF在180 d左右生物降解率可以达到80%以上[24]。与PBAT类似，通过引入脂肪族柔性链段，可调控PEF 共聚酯的力学和降解性能。彭双宝等[27]合成了呋喃二甲酸丁二酸丁二醇酯（PBSF）和呋喃二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAF），发现它们具有与对应组成的PBAT 相当的热和力学性能；当二酸中呋喃二甲酸含量低于55%(mol)时，PBSF和PBAF具有良好的堆肥降解性。

1.5 PPC及其生物降解性

PPC是由二氧化碳和环氧丙烷通过开环聚合制成的生物降解聚酯，为一种非结晶型聚合物[28]。由于二氧化碳是其原料，同时使用后又可被完全生物降解，因此是一种“双向型”的环境友好塑料。

由于PPC 的主链存在醚键而提高了分子链柔顺性，因而力学强度低且热稳定性差，使其需与其他生物降解塑料共混以满足加工和使用要求[29]。王淑芳等[30]研究了PPC/PLA 共混物在土壤悬浊液中的生物降解性，发现共混物的降解速率大于PLA，且共混物表面存在微小的孔洞，说明PPC降解快于PLA。张亚男等[31]研究了PPC/PLA 共混物在受控堆肥条件下的降解行为，发现堆肥40 d 后质量比为50/50 的共混物的降解速率是PPC 的9 倍，这可能是由于PLA水解产生的羧基对PPC的降解产生了催化作用所致。

1.6 其他生物降解聚酯

石油基生物降解聚酯还有PCL、PBS 等。PCL由ε-己内酯通过开环聚合而得[32]，是一种半结晶性聚合物，Tg为-60°C，熔点（Tm）为59～64°C。PCL具有良好的生物相容性，可被环境中的微生物所降解，但降解周期较长，通常需要24 个月以上[33]，降解周期长短取决于土壤的种类[34]。

PBS是由丁二醇和丁二酸共聚合成的脂肪族生物降解聚酯，熔点112～114℃，性质与聚丙烯类似[35]。PBS 具有良好的生物降解性，可降解PBS 的微生物在自然界中广泛存在，例如，Microbispora rosea对PBS薄膜的降解率在8 d内高达50%[36]。

1.7 PET及其生物降解研究

虽然PET 不是生物降解聚酯，但由于其为最重要的聚酯产品，很多研究人员对其生物降解开展了研究。

PET是一种结晶区和非结晶区同时存在的半结晶性聚合物。由于生物降解酶主要作用于非结晶区中的分子链段，PET 的生物降解性通常随结晶度的上升而降低[35]，因此相关研究聚焦于寻找作用于非结晶区中酯键的水解酶。目前已有相当多的PET水解酶被识别出来[37-42]，其中大多数属于角质酶，它是一类可降解植物角质层的酶。角质酶的底物适应性广，对难溶于水的甘油三酯和易溶于水的酯类均有水解活性。一些脂肪酶也具有降解PET 的能力，但相较于角质酶，脂肪酶的降解活性普遍较低[39,43-44]。除了自然界中存在的酶以外，研究人员也尝试通过基因工程手段，对PET 降解酶进行改造，达到提升催化活性和稳定性的目的，使之适用于PET的工业降解回收应用。

尽管多种对PET 有降解作用的酶陆续被发现[3]，特别是Yoshida 等[37]从环境中分离出对PET 具有完全代谢能力的菌株并确定了其中对PET 具有降解能力的酶，但PET 的酶解效率仍较低，且仅对结晶度较低的PET 有降解作用。Tournier 等[45]比较了几种PET 酶对瓶片级PET 的降解能力，发现角质酶leaf branch compost cutinase（LCC）的降解活性为其他酶的33 倍。通过基因工程技术对LCC 酶进行了改良，改性的LCC 酶72℃下10 h 内可将90%以上的PET瓶片降解，极有益于PET的工业降解回收。

2 降解聚酯微生物/酶

降解塑料的微生物包括真菌和细菌，它们存在于土壤、水体等环境中[17,37-38,46-53]，以聚合物链中的碳氢原子作为其生命活动的初级碳源[51]。

聚酯生物降解可分为三个阶段[54]（图1）。(1)微生物与塑料材料表面发生相互作用，使得微生物菌落附着在材料的表面，形成生物膜，以利于微生物分泌的胞外降解酶在聚酯表面的富集；在此过程中微生物所分泌的多聚糖起到黏附作用，使材料表面发生“微生物污着”[55-56]；(2)降解酶进攻聚酯链段中的酯键，使其发生水解，逐步降低聚酯的分子量，使其解聚成可被微生物吸收的低聚物；(3)低聚物被吸收后，经过微生物体内的新陈代谢，转变为水和CO2，其中的化学能被微生物用于自身的生长繁衍。生物降解过程从聚酯的表面开始，由外向内逐步进行[57]；聚合物质量逐渐损失，直至发生解体、被完全降解。

图1 聚酯生物降解过程示意图Fig.1 Bio-degradation of plastics in natural environments

在降解过程中，聚酯聚集态结构及其化学组成、链结构、链长等都影响着微生物对其的降解[58]。低分子量聚酯较高分子量的易被微生物降解，高分子量分子链难以被微生物吞噬、进入微生物体内发生矿化作用[59]。无定形的聚集态结构较结晶结构更易于被微生物酶所作用而使聚酯发生降解[60]。

不同化学组成的生物降解聚酯的降解过程也不同。PLA 的降解主要从分子链的末端开始，降解过程受PLA 分子量、结晶度、含量和稳定剂等影响[61]。大部分可降解PLA 的菌株为细菌，如假诺卡氏 菌（Pseudonocardiaceae） 和 高 温 放 线 菌（Thermoactinomycetaceae）[62]。PBAT 会在微生物和酶作用下发生酯键断裂以及在水和位于苯环附近的羰基间的反应而发生水解，降解过程中聚己二酸丁二醇酯链段较聚对苯二甲酸丁二醇酯链段降解得更快[63]。土壤中PBAT的降解，可促进真菌和根状杆菌的生长[64]。迄今为止，已经被分离出的可产生PHA/PHB 解聚酶的微生物种类达数十种，其中大部分属于革兰阴性菌，主要为假单胞菌属（Pseudomonas）、链霉菌属（Streptomyces）等[65-66]，其中链霉菌属微生物对PHB/PHBV 的降解作用更为显著[67-68]，这些菌株可从土壤、堆肥、淡水甚至海洋环境中分离出来[65]。PCL 可在水体、土壤或堆肥条件下被如植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）和酵母菌（Candida rugosa）等多种微生物所降解[34,69-71]。

在生物降解过程中，细菌、真菌或放线菌体内的酯酶（esterase）优先水解短链脂肪酸，从而打开了聚酯分子链中的酯键，酯酶对极性强的分子链具有较高的生物活性。细菌和霉菌中的脂肪酶（lipase enzymes）则优先水解长链脂肪酸，催化极性弱或多相体系中处于油水界面的酯键断裂[72-73]。但由于脂肪酶具有“盖子”结构，影响了其与聚合物底物的结合效率，因此仅能对较低分子量的聚酯分子有较好的作用。真菌和细菌中的角质酶（cutinase）是一种多功能裂解酶，属于丝氨酸酯酶，可降解角质并产生大量脂肪酸单体。角质酶的催化中心没有“盖子”结构，因而有利于其与聚合物底物的特异性结合，具有较高的降解能力。 PHA 主要通过Pseudomonas lemoignei和Streptomycessp.等微生物分泌的PHA 水解酶实现水解[65,74]。PCL 和PLA 的降解酶种类较多，有酯酶、脂肪酶、蛋白酶和角质酶等[61]，PCL 还可被过氧化氢酶和葡糖苷酶水解[75-76]，其中降解PCL 的酶主要为脂肪酶（如来源于Lactobacillus brevis和Lactobacillus plantarum）和酯酶（如来源于从土壤中分离出的菌株MRL‑AN1）[77]。PBAT 可被土壤中的细菌如短小芽胞杆菌（Bacillus pumilus）所分泌的脂肪酶（PBATHBp）水解，其30℃下的降解速率为14.3 μg/(cm2·d)[78]；PBATHBp对PCL也具有较高的降解活性，30℃下的降解速率为1.1×102μg/(cm2·d)[78]。由嗜热放线菌（Thermobifida fuscaDSM 43793）分泌的脂肪酶BTA-1 与BTA-2在pH 为6.0～7.0 和65～70℃下对PBAT 也表现出很好的降解活性[79]。

在PET生物降解研究方面，2016年Yoshida等[37]首次从垃圾填埋场环境样本中分离出了可独立降解PET 的菌株，还提取出了对较高结晶度PET 也具有分解能力的解聚酶（PETase）。利用基因工程技术对PETase 进行了改造，提高了其对PET 的分解效率和稳定性，实现了对PET 瓶片材料的快速降解[45]。此外，通过基因工程技术使PETase 在酵母细菌表面表达，合成了一种“全细胞催化剂”，大大提高了对PET的降解效率[80]。

近些年研究也发现体外解聚酶的存在，如PHB和PHBV 的细菌胞外解聚酶，其在菌株体外将聚酯降解成水溶性的小分子低聚物，低聚物可被菌株吞噬后进一步代谢[75]。PHB 解聚酶的降解能力与PHB的链长有关，可分为短链（3～5个碳原子）或中链（6～14 个碳原子）型PHB，分解的产物为单体、二聚体、寡聚体或以上几种的混合物。大多数PHB 解聚酶来源于革兰阴性菌（Gram-negative）的假单胞菌种（Pseudomonas）[42,65-66]。有研究人员从Pseudomonas flourescens中分离出可降解聚羟基辛酸酯[poly-(3-hydroxyoctanoate）]的酶[76]。

目前有关聚酯降解的微生物研究种类较多，但较零散。表1对部分研究进展进行了汇总。从表中可以看到：对聚酯类降解塑料有降解作用的微生物多为细菌和真菌；脂肪族聚酯的链段柔性强，易被细菌或真菌及其分泌的解聚酶所降解；聚酯中引入芳香族基团，提高了链段的刚性和材料的结晶性，虽然赋予了聚酯更好的力学性能，但影响了其生物降解；能降解芳香族聚酯的微生物相对较少，特别是能降解PET 的微生物更是屈指可数，芳香族聚酯主要依靠角质酶或酯酶等降解酶进行降解。

表1 聚酯生物降解的微生物和酶Table 1 Microorganisms and enzymes for degradation of polyesters

3 生物降解性评价标准

塑料的生物降解性评价离不开时间和评价环境两要素，需要获得在什么样的环境中经多长时间发生降解的程度。因此，相关的评价标准主要着眼于如何构建稳定、可靠的评价体系。

3.1 土壤堆埋降解评价

检测塑料包括聚酯在土壤中的生物降解性，通常认为需满足3个基本条件[102]：(1)完全生物降解（非简单崩解），降解率超过90%；(2)降解周期为0.5～2 年，视具体应用而定；(3)无重金属元素，对土质和环境没有污染。

基于上述原则，国际和地区标准制定组织发布了塑料土壤降解评价标准。典型代表的有美国材料与试验协会（ASTM）制定的ASTM D5988 标准、国际标准组织（ISO）制定的ISO 17556 标准和法国标准组织（AFNOR）制定的NF U52-001 标准。表2 对上述标准进行了比较。从表中可以看到：此类评价方法一般通过测定CO2的释放量或O2的消耗量间接计算材料的生物降解率。通常会在评价试验中加入微晶纤维素作为参比材料，作为试验结果有效性评判的基准。降解试验温度与自然界相近，一般为20～28℃，评价时长6～12月。

表2 塑料土壤堆埋降解标准的比较Table 2 Comparison of biodegradation standards for plastics in soil

上述标准测试原理相近，都是在实验室中搭建模拟土壤降解环境的试验装置，通过检测CO2生成量/生物需氧量的方法测定材料的生物降解率。生物降解评价装置见图2。

图2 生物降解评价装置Fig.2 Experimental setup for biodegradability evaluation

3.2 堆肥降解评价标准

塑料包括聚酯废弃物常用堆肥化处理。在堆肥设施中，塑料中可降解部分能与其他市政垃圾或农作物秸秆等一起经发酵转变为有机肥料，最终回归农田。可被堆肥化处理的塑料又被称为可堆肥降解塑料。原则上，可堆肥降解塑料需满足3 个条件：(1)聚合物分子链可在微生物（细菌、真菌）作用下断裂；(2)塑料中有机碳在有氧条件下完全转变为CO2、H2O、无机盐，实现完全矿化；(3)与堆肥过程相匹配的快速降解性。

在堆肥降解评价方面，典型的标准有ASTM D5338，该标准给出了在实验室条件下进行有氧堆肥降解能力的测试规范；与之类似的标准还有ISO 14855和欧盟EN 14046，上述标准的测量原理相近，最主要的区别是对最终堆肥降解率的要求不同。表3中对这几个标准进行了对比。

表3 塑料受控有氧堆肥降解标准的比较Table 3 Comparison of biodegradation standards for plastics under controlled aerobic composting conditions

除了在生物降解率的要求上有所不同外，在测试的具体实施细节上，各标准也有细微差别，例如ISO 14855-1 中没有ASTM D5388 中对于PE 作为负面对照组的要求，从而将所需培养瓶的数量由12个降至9 个。另外ISO14855-1 标准还对采用失重法计算生物降解率给出了参考标准。

3.3 水体环境降解评价标准

水体环境可分为自然水体和人造水体；自然水体又可进一步分为淡水水体和海洋水体，人造水体主要是城市中下水管道和污水处理设施中的污水水体。迄今，国际上尚无淡水水体的塑料降解评价标准，现有标准主要针对海洋环境和污水环境下的塑料降解评价。

针对污水环境下的塑料降解评价，国际上现有4 个标准，其中BS EN ISO 14851:2004 和BS EN ISO 14852:2004 是在有氧条件下的塑料生物降解性评价，而BS ISO 13975:2012 和BS EN ISO 14853:2016则是无氧条件。与土壤和堆肥环境中生物降解性评价标准类似，这些标准也需在室内搭建受控水体环境的测试装置，并根据所模拟的不同水体环境，准备不同的接种物，由需氧量或CO2排放量计算塑料的生物降解率。这几种标准的比较见表4。

表4 污水环境中塑料生物降解性评价标准的比较Table 4 Comparison of biodegradability for plastics in wastewater

海洋环境塑料生物降解性评价标准与污水水体测试标准相似，两者主要的区别在于接种物的不同，海洋环境评价标准中选用自然或人工配制的海水或海岸沉淀物提取液作为测试的接种物。表5对海洋环境塑料生物降解性标准进行了比较。

表5 海水环境中塑料生物降解性评价标准的比较Table 5 Comparison of biodegradability for plastics in marine water

尽管现有的评价标准可在一定程度上对水体环境中塑料的生物降解性进行评价，但评价结果往往很难真实地反映塑料在实际水体环境下的降解情况，原因包括：（1）人工测试环境与实际水体环境存在差异，接种物来源和制备中的差异会显著影响降解率[103]；（2）缺乏针对不同类型塑料的专用标准，对测试样品形状也未有统一规定；（3）在实际水体环境中，水流动、昼夜更替和潮汐等因素对塑料降解存在影响，这些因素的影响也需要合理体现。

4 总结与展望

经过数十年的发展，生物降解聚酯领域取得了很大的进展，越来越多可降解聚酯类塑料的微生物/酶被发现，出现了各种土壤、堆肥、水体中塑料降解的评价方法。但与PET 相比，生物降解聚酯材料性能仍存在较大的差距，尚难大规模替代现有产品；同时，生产工艺路线、原料来源也存在较大差异，现有装置转型生产难度大；另外，生物降解聚酯成本偏高。在利用微生物酶实现PET 回收方面，现有酶的催化效率离实现商业化还有一定距离，亟待通过基因工程进行提高。近年来人工智能技术的快速进步，实现了对聚酯降解酶空间结构的精确剖析，再结合分子对接技术，研究酶与聚酯分子链的相互作用，可筛选出有优异催化性能的酶。

由于分子链结构和聚集态结构不仅影响聚酯的生物降解性，而且决定了材料热、力学等物理性能。通常，降解与物理性能两者之间是相互制约的，因此需要根据材料的性能要求，在材料物理性能、降解性能和成本之间寻求最佳平衡点。揭示聚酯链和聚集态结构与材料物理和降解性能之间的构效关系，并实现链与聚集态结构的精确调控，是高性能生物降解聚酯开发的有效途径。

现有聚酯的生物降解性的长评价周期，制约了新型生物降解聚酯材料的开发，客观上要求可靠、快速的降解评价方法的开发。此外，高通量聚合技术的使用，可帮助生物降解聚酯构效关系数据包括降解性能的快速积累，结合大数据和人工智能技术的应用，会帮助缩短新型降解聚酯的开发周期，并能快速预测材料的生物降解性。

此外，在关注发展生物降解聚酯材料的同时，也需非常注重聚酯的高效、高质再利用，以减少碳排放。但对于高回收成本投入的领域如地膜等，使用低成本、高性能降解材料如PBAT 及其改性产品更为合理。