Super enzim jede i vari PET plastiku

„Koktel“ enzim - super enzim, koji jede i vari PET plastiku i vraća je u prvobitne gradivne blokove, budi novu nadu za rešavanje globalnog problema plastičnog otpada, koji preplavljuje planetu, tako što će obezbediti beskonačnu upotrebu plastike.

Naučnici koji su preoblikovali enzim PETazu koji jede plastiku, sada su stvorili enzim „koktel“ koji može svariti plastiku i do šest puta brže.

Drugi enzim, pronađen u istoj bakteriji, koja živi u smeću i čija se ishrana sastoji od plastičnih boca, kombinovan je sa PETazom, da bi ubrzao proces razgradnje plastike.

PETaza razgrađuje polietilen tereftalat (PET) povratno u svoje gradivne jedinice, stvarajući priliku za beskonačnu reciklažu plastike i smanjenje zagađenja plastikom i gasovima koji stvaraju efekat staklene baste, a koji pokreću klimatske promene.

PET je najčešći termoplast, koji se koristi za izradu flaša za piće za jednokratnu upotrebu, odeće i tepiha a potrebne su stotine godina za njihovo razlaganje u životnoj sredini, dok PETaza to vreme može da skrati na dane.

Prvobitno otkriće omogućilo je revoluciju u reciklaži plastike, stvarajući potencijalno niskoenergetsko rešenje za suočavanje sa plastičnim otpadom. Tim je oblikovao prirodni enzim PETazu u laboratoriji kako bi bio oko 20 posto brži prilikom razgradnje PET-a.

Sada je isti taj transatlantski tim kombinovao PETazu i njegovog „partnera“, drugi enzim nazvan MHETaza, kako bi stvorio mnogo veće poboljšanje: jednostavnim mešanjem PETaze sa MHETazom udvostručena je brzina razgradnje PET-a i konstruisanjem veze između dva enzima stvoren je „super-enzim”, čime je aktivnost je povećana tri puta.

Studija je objavljena u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.

Timom su zajedno rukovodili naučnici koji su projektovali PETazu, profesor John McGeehan, direktor Centra za enzimske inovacije (CEI) na Univerzitetu u Portsmutu i dr Gregg Beckham, viši naučni saradnik u Nacionalnoj laboratoriji za obnovljive izvore energije (NREL) u SAD.

„Gregg i ja smo razgovarali o tome kako PETaza napada površinu plastike, a MHETaza dalje usitnjava stvari, pa je izgledalo prirodno proveriti da li bismo mogli da ih upotrebimo zajedno, oponašajući ono što se dešava u prirodi. Naši prvi eksperimenti pokazali su da su zaista bolje radili zajedno, stoga smo odlučili da pokušamo da ih fizički povežemo. Trebalo je puno raditi na obe strane Atlantika, ali vredelo je truda – oduševili smo se kad smo videli da je naš novi himerni (chimeric) enzim i do tri puta brži od prirodno razvijenih zasebnih enzima, otvarajući nove puteve za dalja poboljšanja,“ rekao je profesor McGeehan.

Prvobitno otkriće enzima PETaze najavilo je prvu nadu da će rešenje globalnog problema zagađenja plastikom biti na dohvat ruke, iako sama PETaza još nije dovoljno brza da proces učini komercijalno održivim za rukovanje tonama bačene PET amabalaže koja preplavljuje planetu.

Kombinovanje sa drugim enzimom i otkriće da je njihovo zajedničko delovanje još brže, znači da je napravljen još jedan korak ka pronalaženju rešenja za plastični otpad.

PETaza i nova kombinovana MHETaza-PETaza deluju tako što vare PET plastiku, vraćajući je u prvobitne gradivne blokove. Ovo omogućava proizvodnju i ponovnu, beskonačnu upotrebu plastike, smanjujući oslanjanje na fosilne resurse kao što su nafta i gas.

Profesor McGeehan je koristio Dijamantski izvor svetlosti u Oksfordširu (Oxfordshire), sinhrotron koji se koristeći intenzitet X-zraka 10 milijardi puta sjajnijih od Sunca, ponaša kao mikroskop, dovoljno moćan da vidi pojedinačne atome. To je omogućilo timu da reši 3D strukturu enzima MHETaze, dajući im nacrte molekula kako bi započeli projektovanje bržeg sistema enzima.

Novo istraživanje kombinovalo je strukturne, računarske, biohemijske i bioinformatičke pristupe, kako bi otkrilo molekularni uvid u njegovu strukturu i način na koji funkcioniše. Studija je bila ogroman timski napor koji je uključivao naučnike na svim nivoima karijere.

Jedna od najmlađih autorki, Rosie Graham, doktorantkinja Portsmouth-a i CEI-NREL, rekla je: „Moj omiljeni deo istraživanja je kako ideje počinju, tokom pijenja kafe, putovanja vozom ili tokom kretanja univerzitetskim hodnicima, zaista se može dogoditi u bilo kom trenutku. Zaista je odlična prilika za učenje i rast u okviru ove saradnje između Velike Britanije i SAD, a još više za doprinos još jednom delu priče o upotrebi enzima za suzbijanje plastike koja pravi najveća zagađenja.”

Centar za enzimske inovacije uzima enzime iz prirodnog okruženja i, koristeći sintetičku biologiju, prilagođava ih u svrhu stvaranja novih enzima za industriju.

Izvor priče: Materijal obezbedio Univerzitet u Portsmouthu.

Facebook
Twitter
LinkedIn
Email
Odštampaj

Ostavite odgovor

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Neophodna polja su označena *

Logo

Newsletter

Možda će Vam se svideti:

Logo

Energija Balkana

Newsletter

Nedeljni pregled vesti

Najava Konferencije

21. decembar 2022.