Вчені вдосконалили природний ензим, здатний перетравлювати деякі з видів пластику, які найбільше забруднюють довкілля.
PET (поліетилентерефталат) – міцний пластик, який зазвичай використовують для виготовлення пляшок – розкладається сотні років.
Модифікований ензим або фермент, відомий як PETase, може почати розщеплювати той самий матеріал вже за кілька днів.
Це може стати революцією у процесі переробки і дозволити повторно використовувати пластмасу більш ефективно.
Споживачі у Великій Британії використовують близько 13 мільярдів пластикових пляшок для напоїв на рік, але більше як три мільярди з них не переробляються.
Знайшли на звалищі
Цей ензим вперше відкрили у Японії.
Його виробляє бактерія Ideonella sakaiensis, що “їсть” PET – вона використовує пластик як основне джерело енергії.
Дослідники повідомили, що в 2016 році вони знайшли штам, що мешкає у відкладеннях на майданчику для переробки пляшок у портовому місті Сакай.
“РЕТ наявний у великих кількостях лише протягом останніх 50 років, тож насправді це не дуже великий проміжок часу, щоб розвилися бактерії, здатні їсти щось настільки штучне”, – прокоментував професор Джон Макгін, який брав участь у поточному дослідженні.
Поліефіри (відомі також як поліестери) – група пластмас, до якої належить і РЕТ – зустрічаються в природі.
“Вони захищають листя рослин, – пояснив дослідник університету Портсмута. – Бактерії розвивалися протягом мільйонів років, щоб їх їсти”.
Однак перехід до РЕТ все ж був “досить несподіваним”, і міжнародна група вчених вирішила з’ясувати, як розвивався ензим PETase.
Їсти пластик
3D-модель ензиму високої роздільної здатності створили у комплексі Diamond Light Source в Оксфордширі, використовуючи потужне рентгенівське випромінювання.
Після того, як дослідники побачили його структуру, вони зрозуміли, що можуть покращити продуктивність PETase.
Це говорить про те, що природний ензим ще не повністю оптимізований, і є потенціал для його вдосконалення.
PETase тестували також на пластмасі PEF – альтернативі РЕТ, яка так само повільно розкладається в природі.
“Ми були абсолютно приголомшені, коли провели цей експеримент, тому що він (ензим. – Ред.) насправді краще працює з PEF, ніж РЕТ”, – розповів професор Макгін BBC News.
Замкнути коло
Поліефіри, що промислово виробляють з нафти, широко використовують у виготовленні пластикових пляшок та одягу.
Враховуючи сучасні процеси переробки, поліефіри поступово втрачають якість – пляшки стають тканиною, потім – килимами, після чого зазвичай опиняються на смітнику.
PETase перевертає виробничий процес, розкладаючи поліефіри до їхніх складників, готових до повторного використання.
“Їх можна знову використовувати для виготовлення пластику, і це дозволить уникнути додаткового використання нафти… Таким чином, игровые автоматы вулкан ми фактично замкнемо коло. Ми матимемо справжню переробку”, – пояснює професор Макгін.
Широкомасштабне використання цього ензиму – питання кількох років. Потрібно зробити так, щоб він міг розкладати РЕТ швидше, ніж це відбувається зараз, щоб стати економічно доцільною ланкою процесу переробки.
Професор Макгін сподівається, що це знаменує початок нової ери у використанні пластику.
“Існує нагальна потреба скоротити кількість пластику, що потрапляє на звалища та у навколишнє середовище, і я думаю, що якщо ми застосуємо ці технології, то в майбутньому зможемо вирішити цю проблему”, – додає він.
https://www.bbc.com/ukrainian/features-43798621
