Jauns enzīms, kas atrasts kompostā, uzstādīja plastmasas sadalīšanas ātruma rekordu

(Placebo365/Getty Images)

Poligonā izmestu plastmasas konteineru var paņemt simtiem gadu sadalīties dabiski, bet jaunatklātais enzīms varētu apēst atkritumus mazāk nekā diennakts laikā.

Ļoti efektīvā poliestera hidrolāze, kas pazīstama ar nosaukumu PHL7, nesen tika atrasta kādā Vācijas kapsētā, kas kuļ kompostu.

Laboratorijā pētnieki atklāja, ka tas spēj sadalīt polietilēntereftalātu (PET) par 90 procentiem 16 stundu laikā.



PHL7 nav pirmais zinātnieku atklātais dabiskais 'plastmasas ēdājs', taču tas ir ātrākais.

2016. gadā tika izveidots PET iznīcinošs enzīms, ko sauca par LLCatrasts pārstrādes rūpnīcāJapānā. Kopš tā laika tas tika pasludināts kā zelta standarta plastmasas čoperis. Bet jaunatklātais PHL7 ir divas reizes ātrāks darbā.

Kopš 2016. gada LLC enzīms irpielaboja zinātniekilai radītu vēl rijīgāku mutantu, nekā tas ir dabiski, tomēr pat šim sintētiskajam darījumam ir ko mācīties no PHL7.

'Leipcigā atklātais ferments var sniegt nozīmīgu ieguldījumu alternatīvu enerģiju taupošu plastmasas pārstrādes procesu izveidē.' saka mikrobiologs Volfgangs Cimmermans no Leipcigas universitātes Vācijā.

'Ir pierādīts, ka Leipcigā tagad izstrādātais biokatalizators ir ļoti efektīvs lietotā PET pārtikas iepakojuma ātrai sadalīšanai un ir piemērots izmantošanai videi draudzīgā pārstrādes procesā, kurā no sadalīšanās produktiem var ražot jaunu plastmasu.'

Diemžēl ne PHL7, ne LCC nevar pilnībā noārdīt PET plastmasu ar augstāku kristāliskumu (organizētāku molekulāro struktūru), piemēram, tās, kuras izmanto dažās pudelēs.

Bet, ja PHL7 tiek iedots no PET plastmasas izgatavots augļu maiss, tas var sadalīt atkritumus mazāk nekā 24 stundu laikā.

Vēl labāk, ja šī pārstrādes procesa blakusproduktus var atjaunot, lai izveidotu jaunus plastmasas konteinerus.

Pārstrādes iespējas ir milzīgas. Katru gadu vairāk nekā 82 miljoni tonnu PET tiek ražoti visā pasaulē, un tikai neliels procents ir pārstrādāts jaunā plastmasā.

Pat ja plastmasas izstrādājums tiek nosūtīts uz pārstrādes rūpnīcu, process, lai to izkausētu un radītu kaut ko jaunu, ir energoietilpīgs un dārgs.

No otras puses, bioloģiskā pārstrāde varētu palīdzēt izveidot lētu un efektīvu aprites plastmasas ekonomiku. Dažu pēdējo gadu laikā zinātnieki ir bijuši sacīkstes, lai attīstītos plastmasu ēdošās baktērijas tieši šim nolūkam.

PHL7 izceļas starp citiem līdz šim atrastajiem kandidātiem. Šķiet, ka veids, kā tas ātri sadala PET, ir atkarīgs no viena tā DNS bloka.

Noteiktā vietā aminoskābju secībā PHL7 satur leicīnu, kur citi fermenti satur fenilalanīna atlikumus. Agrāk leicīns šajā pozīcijā tika saistīts ar polimēru saistīšanos ar fermentiem.

Kad pētnieki Vācijā aizstāja fenilalanīnu ar leicīnu citā enzīmā, organisms kļuva daudz ātrāks plastmasas sadalīšanā. Faktiski tā efektivitāte bija līdzvērtīga PHL7.

Salīdzinot ar LLC enzīmiem, PHL7 enzīms varēja arī saistīties ar vairāk polimēru laboratorijā.

'Šie rezultāti liecina, ka fenilalanīna / leicīna aizstāšana varētu būt daļēji atbildīga par izmaiņām uz vienu atlieku saistošo enerģiju PHL7,' autori. rakstīt .

PHL7 ir ne tikai ātrs, bet arī šim enzīmam nav nepieciešama iepriekšēja apstrāde, pirms tas iekļūst. Tas apēd plastmasu, nesasmalcinot un nekausējot.

Arī blakusproduktu atkal salikšanas procesam nav jābūt atkarīgam no naftas ķīmijas produktiem.

'Tādējādi,' autori secināt Izmantojot spēcīgus enzīmus, piemēram, PHL7, ir iespējams tieši pārstrādāt pēcpatērēšanas termoformētu PET iepakojumu slēgtā cikla procesā ar zemu oglekļa emisiju un neizmantojot naftas ķīmijas produktus, realizējot svarīgu PET plastmasas atkritumu ilgtspējīgu pārstrādes procesu. straume.'

Ņemot vērā plastmasas piesārņojuma smago stāvokli visā pasaulē, tas izklausās kā sapnis. Leipcigas universitātes pētnieku komanda tagad strādā pie prototipa.

Pētījums tika publicēts ChemSusChem .

Populārākas Kategorijas: Daba , Neklasificēts , Skaidrotājs , Tech , Vidi , Fizika , Cilvēkiem , Viedoklis , Telpa , Sabiedrību ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.