Zmutowany enzym rozkłada plastikowe butelki

Naukowcy stworzyli zmutowany enzym bakteryjny, który rozkłada plastikowe butelki w ciągu kilku godzin ‒ czytamy na łamach czasopisma „Nature”

Miliardy ton odpadów z tworzyw sztucznych zanieczyszczają planetę, od Arktyki po najgłębsze rowy oceaniczne, i stanowią szczególne zagrożenie dla życia morskiego. Ograniczenie zużycia plastiku jest kluczowe, ale skuteczny, efektywny recykling może być też częścią rozwiązania.

Tym rozwiązaniem może być enzym, który rozkłada plastikowego butelki.

Rozwiązanie nie jest nowe.

W 2012 r. Naukowcy z Uniwersytetu w Osace znaleźli jeden taki enzym w kupie kompostu. Enzym ten, znany jako kutynaza kompostowa z liści (LLC), odcina wiązania między dwoma blokami budulcowymi PET: tereftalanem i glikolem etylenowym. Ale LLC, która ewoluowała, aby rozbić woskową powłokę ochronną na liściach wielu roślin, powoli rozrywa tylko wiązania PET i rozpada się po zaledwie kilku dniach pracy w 65^oC, w temperaturze, w której PET zaczyna mięknąć, co pozwala enzymowi łatwiej poruszać się w polimerze, aby dotrzeć do ogniw, które chce zerwać.

„Ten eznzym, ,mimo, że został całkowicie zapomniany, okazał się najlepszy” ‒ powiedział prof. Alain Marty z Université de Toulouse we Francji, dyrektor ds. Nauki w Carbios.

Naukowcy przeanalizowali enzym i wprowadzili mutacje, aby poprawić jego zdolność do rozkładania plastiku PET. Sprawili także, że był stabilny w 72 st. C.

Zespół wykorzystał zoptymalizowany enzym do rozbicia tony zużytych plastikowych butelek, które uległy 90% degradacji w ciągu 10 godzin. Następnie badacze wykorzystali ten materiał do stworzenia nowych butelek na napoje.  

Nie wiadomo jednak, czy ta technika będzie opłacalna ekonomicznie. Jedną z głównych zalet jest to, że enzym nie ma trudności w wytwarzaniu czystych bloków budulcowych PET z mieszanki tworzyw sztucznych. Wynika to z faktu, że opracowany enzym rozrywa wiązania łączące dwa składniki PET, przywracając je do pierwotnej postaci, ignorując barwniki i inne tworzywa sztuczne w mieszance. W rezultacie, powstaje plastik z recyklingu, który jest tak trwały i atrakcyjny, jak pierwotny materiał. Tylko czy konsumenci będą chcieli do niego dopłacać?

Firma Carbios powiedziała, że chce skomercjalizować nową formę recyklingu w ciągu pięciu lat. Współpracuje z dużymi firmami, w tym Pepsi i L’Oréal, aby przyspieszyć rozwój. Niezależni eksperci nazwali nowy enzym dużym postępem.
 
Naukowcy robią coraz większe postępy w poszukiwaniu biologicznych sposobów na rozkład innych rodzajów tworzyw sztucznych. W marcu niemieccy naukowcy ujawnili bakterie, które ucztują na toksycznym poliuretanie, podczas gdy wcześniejsze prace wykazały, że larwy ćmy woskowej – zwykle hodowane jako przynęta rybna – mogą zjadać torby z polietylenu.