Вчені випадково створили фермент, який пожирає пластик. Цей прорив може допомогти вирішити глобальну проблему забруднення навколишнього середовища.
У 2016 році вперше була виявлена бактерія, яка еволюціонувала і стала пожирати пластик на звалищі в Японії. Нещодавно вчені розкрили детальну структуру ферменту, який виробляє бактерія.
Дослідники модифікували фермент, щоб зрозуміти, як він еволюціонував, проте результати тесту показали, що вони навіть удосконалили молекулу, і тепер вона могла знищувати поліетилентерефталат (ПЕТ) - пластик, з якого зроблені пляшки. «Виявилося, ми вдосконалили фермент, і це просто дивно», - заявив Джон Макгіен, професор в Портсмутському університеті і керівник дослідження.
Мутований фермент через кілька днів починає пожирати пластик. Вчені вважають, що цей процес можна прискорити. «Ми сподіваємося за допомогою цього ферменту перетворювати пластик назад в його початкові компоненти. Нам більше не потрібно буде видобувати нафту, і кількість пластику в навколишньому середовищі значно скоротиться », - продовжив Макгіен. Кожну хвилину у всьому світі продається один мільйон пластикових пляшок , А переробляються лише 14% . Решта 86% викидають в океан , А це шкодить морського життя і людям, які споживають морепродукти.
Фото: notebookcheck.com
Завдяки новому ферменту можна переробляти чистий пластик назад в чистий пластик, що скоротить необхідність виробництва нового.
Нове дослідження, опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, почалося з визначення точної структури ферменту, виробленого бактерією.
Виявилося, за своєю структурою він був схожий на інший фермент, який бактерії виробили в процесі еволюції для переробки Кутіна - полімеру, використовуваного рослинами в якості захисного покриття. Для дослідження команда використовувала синхротрон Diamond - прискорювальний комплекс і джерело синхротронного випромінювання третього покоління, який в 10 мільярдів разів яскравіше сонця і може виявляти окремі атоми. Коли вчені змінили фермент, щоб вивчити цей зв'язок, вони випадково вдосконалили його здатність знищувати поліетилентерефталат.
«Звичайно, показники покращилися лише на 20%, але не в цьому суть. Ми розуміємо, що фермент ще не оптимізований. Але ми зможемо використовувати будь-які технології, які застосовувалися для розвитку інших ферментів в минулому, щоб створити нову супер-швидку бактерію », - вважає Макгіен.
Промислові ферменти широко використовуються, наприклад, у виробництві пральних порошків і біопалива. За останні кілька років їх сильно вдосконалили, і тепер вони працюють в 1000 разів швидше, ніж раніше. Макгіен розраховує, що те ж саме станеться і з бактерією, що пожирає пластик.
Вчені планують ввести фермент в «бактерії-екстремофили», які можуть витримувати температури вище 70C - саме при цій температурі ПЕТ переходить зі склоподібного стану в рідке. Це підвищить ймовірність того, що він буде розкладатися в 10-100 разів швидше.
деякі гриби також можуть руйнувати поліетилентерефталат . Однак бактерії легше використовувати в промислових масштабах.
«Ці бактерії нетоксичні, біорозкладністю, і мікроорганізми можуть виробляти їх у величезних кількостях. Звичайно, попереду чекає ще багато роботи. Однак це безумовно великий крок в боротьбі із забрудненням навколишнього середовища », - заявив Олівер Джонс, хімік в Мельбурнському університеті.
Джерело.
Матеріали по темі:
Як штучний інтелект допоможе врятувати планету
Хмарні сервіси можуть врятувати нашу планету
10 еко-стартапів з Росії
Студент-інвалід відкрив провадження інноваційних протезів з переробленого пластику
Знайшли друкарську помилку? Виділіть текст і натисніть Ctrl + Enter
