Вчені створили модифікований фермент, який прискорює розкладання ПЕТ-пластику у шість разів. Його створили на основі двох ферментів бактерії, яка має природну здатність розщеплювати та отримувати енергію з такого типу пластмаси. Дослідження опубліковане у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Хто природно бореться з пластиком?
2016 року японські вчені відкрили бактерію Ideonella sakaiensis, яка природно може розкладати ПЕТ-пластик та використовувати як джерело енергії. Цей тип пластмаси є одним із найбільш широко застосовуваних, з нього виробляють пляшки, харчові ємності, волокна для синтетичного одягу, тощо. Сотні мільйонів тонн такого пластику продукується щороку і, відповідно, викидається. Тож допомога бактерії була би дуже доречною у боротьбі з пластиковим сміттям, і в новому дослідженні науковці знайшли спосіб ефективно використати таку здатність мікроба.
Що зробили науковці?
Вчені з’ясували, що за особливою властивістю бактерії стоять два ферменти, які вона виробляє. Один із них, якого назвали ПЕТазою, вдалося створити в лабораторії дослідниками Університету Портсмута в Англії та Національної лабораторії відновлюваної енергії в США. Тоді він допоміг розкладати пластик на 20 відсотків швидше. Але зараз вчені успішно поєднали цей фермент із другим, який розщеплює залишки пластику після ПЕТази. Його назвали МГЕТазою.
Досягти цього вдалося завдяки дослідженням атомарної структури ферментів за допомогою синхротрона із рентгенівськими променями, які в 10 мільярдів разів потужніші за Сонце. Завдяки цьому вчені змогли правильно поєднати два ферменти, які вже вдвічі швидше розкладали пластик, а додавання спеціальних зв’язків до них збільшило швидкість деградації ще в три рази.
Як його планують використовувати?
Суперфермент, як і його попередники, розкладає ПЕТ-пластик на маленькі будівельні блоки, з яких складається. Це означає, що ці блоки можна буде знову використати для створення нових пластиків, і цим забезпечити його безперервне перероблення. Оригінальний фермент не може достатньо швидко переробити таку величезну кількість ПЕТ, яка щороку виробляється. Тож штучний варіант, який у шість разів прискорює деградацію пластику є великим кроком вперед.