Американские ученые создали фермент, быстро расщепляющий пластик
Вариант фермента, представленный специалистами Техасского университета в Остине, способен вызвать распад пластмассы за несколько часов или дней.
Результаты открытия опубликованы в журнале Nature. Оно поможет решить одну из самых насущных экологических проблем в мире. Миллиарды тонн пластиковых отходов, скопившихся на свалках загрязняют почву и воду. Новый энзим может справиться с пластиком в огромных масштабах, пишет Phys.org.
Проект фокусируется на полиэтилентерефталате (ПЭТ). Этот полимер содержится в большинстве продуктовых упаковок и составляет 12% всех мировых отходов.
Фермент смог завершить "круговой процесс" расщепления пластика на более мелкие части (деполимеризация), а затем химически собрать его обратно (реполимеризация). В некоторых случаях эти пластмассы могут быть полностью разложены на мономеры всего за 24 часа.
Исследователи использовали модель машинного обучения для генерации новых мутаций в природный фермент под названием ПЭТаза, который позволяет бактериям разлагать ПЭТ-пластмассы. Модель предсказывает, какие мутации в этих ферментах достигнут цели быстрой деполимеризации потребительских отходов пластика при низких температурах.
Благодаря этому процессу, который включал в себя изучение 51 различных потребительских пластиковых контейнеров, пяти полиэфирных волокон, тканей и бутылок с водой, изготовленных из ПЭТ, исследователи доказали эффективность фермента, который они назвали FAST-PETase.
"Эта работа демонстрирует силу объединения разных дисциплин, от синтетической биологии до химической инженерии и искусственного интеллекта", - объяснил Эндрю Эллингтон, профессор Центра систем и синтетической биологии.
Исследования ферментов для переработки пластмасс продвинулись вперед за последние 15 лет. Ученым удалось сделать ферменты, эффективно работающие при низких температурах. Это свойство делает их незаменимыми в промышленных масштабах. FAST-PETase функционирует при температуре менее 50 градусов Цельсия.
Далее команда планирует работать над расширением производства энзимов для подготовки к промышленному и экологическому применению. Исследователи подали патентную заявку на технологию и предлагают несколько вариантов применения. Очистка свалок и очищение отраслей, производящих высокие отходы наиболее очевидны. Но еще одним ключевым потенциальным применением станет восстановление окружающей среды. Команда рассматривает способы вывести ферменты в поле для очистки загрязненных участков.
Ученые впервые обнаружили микропластик в крови человека. Специалистам Амстердамского свободного университета в Нидерландах удалось сделать неожиданное открытие. Инородные частицы были обнаружены у 80% участников исследования.
Мировые лидеры намерены заключить исторический «пластмассовый договор». Представители 175 стран ООН одобрили резолюцию о прекращении загрязнения планеты пластиком. В ближайшие два года может быть подписан международный договор о производстве и переработке пластика.
