(Placebo365/Getty Images) Plastový kontajner vyhodený na skládku môže vziať stovky rokov prirodzene sa rozkladajú, ale novoobjavený enzým by mohol zjesť odpad za menej ako jeden deň.
Vysokoúčinná polyesterová hydroláza, známa ako PHL7, bola nedávno nájdená na nemeckom cintoríne pri prehrabávaní kompostu.
V laboratóriu vedci zistili, že je schopný rozložiť polyetyléntereftalát (PET) o 90 percent do 16 hodín.
PHL7 nie je prvým prírodným „požieračom plastov“, ktorý vedci objavili, ale je najrýchlejší.
V roku 2016 bol PET-hltavý enzým nazývaný LLCnájdené v recyklačnom závodev Japonsku. V nasledujúcich rokoch bol vyhlásený za plastový chomper zlatého štandardu. Ale novo nájdený PHL7 je v práci dvakrát rýchlejší.
Od roku 2016 je enzým LLCvylepšené vedcamivytvoriť ešte nenásytnejšieho mutanta, než je prirodzené, no aj tento syntetický výtvor sa má čo učiť od PHL7.
„Enzým objavený v Lipsku môže významne prispieť k vytvoreniu alternatívnych procesov recyklácie plastov, ktoré šetria energiu,“ hovorí mikrobiológ Wolfgang Zimmermann z Lipskej univerzity v Nemecku.
„Ukázalo sa, že biokatalyzátor teraz vyvinutý v Lipsku je vysoko účinný pri rýchlom rozklade použitých PET obalov na potraviny a je vhodný na použitie v ekologickom recyklačnom procese, v ktorom možno z produktov rozkladu vyrobiť nový plast.“
Bohužiaľ, ani PHL7, ani LCC nedokážu úplne rozložiť PET plasty s vyššou kryštalinitou (organizovanejšia molekulárna štruktúra), aké sa používajú v niektorých fľašiach.
Ak však PHL7 dostanete ovocný podnos vyrobený z PET plastu, dokáže rozložiť odpad za menej ako 24 hodín.
Ešte lepšie je, že vedľajšie produkty tohto recyklačného procesu možno vytvoriť späť a vytvoriť nové plastové nádoby.
Možnosti recyklácie sú obrovské. Každý rok viac ako 82 miliónov metrických ton PET sa vyrábajú na celom svete a len malé percento bol recyklovaný na nový plast.
Aj keď sa plastový výrobok posiela do recyklačného závodu, proces jeho roztavenia a vytvorenia niečoho nového je energeticky náročný a drahý.
Biologická recyklácia by na druhej strane mohla pomôcť vytvoriť lacné a efektívne obehové hospodárstvo plastov. Za posledných pár rokov boli vedci pretekanie rozvíjať baktérie požierajúce plasty práve na tento účel.
PHL7 sa odlišuje od ostatných doteraz nájdených kandidátov. Zdá sa, že spôsob, akým rýchlo rozkladá PET, závisí od jediného stavebného bloku v jeho DNA.
Na určitom mieste vo svojej aminokyselinovej sekvencii nesie PHL7 leucín, kde iné enzýmy nesú fenylalanínový zvyšok. V minulosti bol leucín v tejto polohe spájaný s väzbou polymérov na enzýmy.
Keď vedci v Nemecku nahradili fenylalanín leucínom v inom enzýme, organizmus sa oveľa rýchlejšie rozložil na plasty. V skutočnosti bola jeho účinnosť na úrovni PHL7.
V porovnaní s enzýmami LLC bol enzým PHL7 tiež schopný viazať sa na viac polymérov v laboratóriu.
'Tieto výsledky naznačujú, že náhrada fenylalanínu / leucínu by mohla byť čiastočne zodpovedná za zmeny v príspevkoch väzbovej energie na zvyšok v PHL7,' autori písať .
PHL7 nie je len rýchly, tento enzým nevyžaduje žiadnu predbežnú úpravu predtým, ako sa zaryje. Pohltí plasty bez drvenia alebo tavenia.
Proces opätovného spájania vedľajších produktov tiež nemusí závisieť od petrochemických produktov.
'Tak,' autori uzavrieť ,,použitím výkonných enzýmov, ako je PHL7, je možné priamo recyklovať spotrebiteľské tepelne tvarované PET obaly v uzavretom cykle s nízkou uhlíkovou stopou a bez použitia petrochemických látok, čím sa realizuje udržateľný proces recyklácie dôležitého plastového odpadu PET Prúd.'
Vzhľadom na hrozný stav plastového znečistenia na celom svete to znie ako sen. Tím výskumníkov z univerzity v Lipsku teraz pracuje na prototype.
Štúdia bola publikovaná v r ChemSusChem .