Ένζυμο που τρώει πλαστικά
Ένα ένζυμο που τρώει πλαστικά θα μπορούσε να εμπνεύσει μια πραγματικά κυκλική οικονομία. Ερευνητές ανέπτυξαν ένα ένζυμο που μπορεί να διασπάσει τα επιβλαβή για το περιβάλλον πλαστικά μέσα σε λίγες μόνο ώρες, αντί για αιώνες.
Το τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET) αποτελεί το 12% όλων των παγκόσμιων απορριμμάτων και αυτό το ένζυμο που τρώει πλαστικά μπόρεσε να διασπάσει τα πολυμερή του μέσω μιας κυκλικής διαδικασίας σε μόλις 24 ώρες.
Αυτή η ενζυμική διαδικασία μπορεί να λειτουργήσει αποτελεσματικά σε χαμηλές θερμοκρασίες, 50 βαθμούς Κελσίου, καθιστώντας την τόσο φορητή όσο και προσιτή σε μεγάλη βιομηχανική κλίμακα. Οι ερευνητές δημιούργησαν μια παραλλαγή ενζύμου που μπορεί να διασπάσει πλαστικά που βλάπτουν το περιβάλλον, τα οποία συνήθως χρειάζονται αιώνες για να υποβαθμιστούν, μέσα σε λίγες ώρες έως μέρες. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση ενός από τα πιο πιεστικά περιβαλλοντικά προβλήματα στον κόσμο: τι να κάνουμε με τα δισεκατομμύρια τόνους πλαστικών απορριμμάτων που συσσωρεύονται σε χώρους υγειονομικής ταφής και μολύνουν τα φυσικά μας εδάφη και τα νερά.
Το ένζυμο έχει τη δυνατότητα να υπερφορτίσει την ανακύκλωση σε μεγάλη κλίμακα, γεγονός που θα επέτρεπε στις μεγάλες βιομηχανίες να μειώσουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις τους ανακτώντας και επαναχρησιμοποιώντας πλαστικά σε μοριακό επίπεδο. Το έργο επικεντρώνεται στο τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET), ένα σημαντικό πολυμερές που βρίσκεται στις περισσότερες συσκευασίες, συμπεριλαμβανομένων δοχείων για μπισκότα, μπουκαλιών σόδας, συσκευασιών φρούτων και σαλάτας και ορισμένων ινών και υφασμάτων. Αποτελεί το 12% όλων των παγκόσμιων απορριμμάτων. Το ένζυμο που τρώει το πλαστικό μπόρεσε να ολοκληρώσει μια «κυκλική διαδικασία» διάσπασης του πλαστικού σε μικρότερα μέρη (αποπολυμερισμός) και στη συνέχεια χημική επανασύνδεσή του (επαναπολυμερισμός). Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης για να δημιουργήσουν νέες μεταλλάξεις σε ένα φυσικό ένζυμο που ονομάζεται PETase που επιτρέπει στα βακτήρια να αποικοδομούν πλαστικά PET. Το μοντέλο προβλέπει ποιες μεταλλάξεις σε αυτά τα ένζυμα θα επιτύχουν τον στόχο του γρήγορου αποπολυμερισμού των πλαστικών απορριμμάτων μετά την κατανάλωση σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Μέσω αυτής της διαδικασίας, η οποία περιελάμβανε μελέτη 51 διαφορετικών πλαστικών δοχείων μετά την κατανάλωση, πέντε διαφορετικών ινών πολυεστέρα και υφασμάτων και μπουκαλιών νερού όλα από PET, οι ερευνητές απέδειξαν την αποτελεσματικότητα του ενζύμου, το οποίο ονομάζουν FAST-PETase (λειτουργικό, ενεργό, σταθερή και ανεκτική PETase).
Η ανακύκλωση είναι ο πιο προφανής τρόπος μείωσης των πλαστικών απορριμμάτων. Αλλά παγκοσμίως, λιγότερο από το 10% του συνόλου του πλαστικού έχει ανακυκλωθεί.
Πηγή: https://www.weforum.org/agenda/2022/05/plastic-pollution-enzyme-science-environment/
https://technewsinc.com/fast-petase-a-plastic-eating-enzyme-to-fight-pollution-corriere-it/
Το τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET) αποτελεί το 12% όλων των παγκόσμιων απορριμμάτων και αυτό το ένζυμο που τρώει πλαστικά μπόρεσε να διασπάσει τα πολυμερή του μέσω μιας κυκλικής διαδικασίας σε μόλις 24 ώρες.
Αυτή η ενζυμική διαδικασία μπορεί να λειτουργήσει αποτελεσματικά σε χαμηλές θερμοκρασίες, 50 βαθμούς Κελσίου, καθιστώντας την τόσο φορητή όσο και προσιτή σε μεγάλη βιομηχανική κλίμακα. Οι ερευνητές δημιούργησαν μια παραλλαγή ενζύμου που μπορεί να διασπάσει πλαστικά που βλάπτουν το περιβάλλον, τα οποία συνήθως χρειάζονται αιώνες για να υποβαθμιστούν, μέσα σε λίγες ώρες έως μέρες. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση ενός από τα πιο πιεστικά περιβαλλοντικά προβλήματα στον κόσμο: τι να κάνουμε με τα δισεκατομμύρια τόνους πλαστικών απορριμμάτων που συσσωρεύονται σε χώρους υγειονομικής ταφής και μολύνουν τα φυσικά μας εδάφη και τα νερά.
Το ένζυμο έχει τη δυνατότητα να υπερφορτίσει την ανακύκλωση σε μεγάλη κλίμακα, γεγονός που θα επέτρεπε στις μεγάλες βιομηχανίες να μειώσουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις τους ανακτώντας και επαναχρησιμοποιώντας πλαστικά σε μοριακό επίπεδο. Το έργο επικεντρώνεται στο τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET), ένα σημαντικό πολυμερές που βρίσκεται στις περισσότερες συσκευασίες, συμπεριλαμβανομένων δοχείων για μπισκότα, μπουκαλιών σόδας, συσκευασιών φρούτων και σαλάτας και ορισμένων ινών και υφασμάτων. Αποτελεί το 12% όλων των παγκόσμιων απορριμμάτων. Το ένζυμο που τρώει το πλαστικό μπόρεσε να ολοκληρώσει μια «κυκλική διαδικασία» διάσπασης του πλαστικού σε μικρότερα μέρη (αποπολυμερισμός) και στη συνέχεια χημική επανασύνδεσή του (επαναπολυμερισμός). Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης για να δημιουργήσουν νέες μεταλλάξεις σε ένα φυσικό ένζυμο που ονομάζεται PETase που επιτρέπει στα βακτήρια να αποικοδομούν πλαστικά PET. Το μοντέλο προβλέπει ποιες μεταλλάξεις σε αυτά τα ένζυμα θα επιτύχουν τον στόχο του γρήγορου αποπολυμερισμού των πλαστικών απορριμμάτων μετά την κατανάλωση σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Μέσω αυτής της διαδικασίας, η οποία περιελάμβανε μελέτη 51 διαφορετικών πλαστικών δοχείων μετά την κατανάλωση, πέντε διαφορετικών ινών πολυεστέρα και υφασμάτων και μπουκαλιών νερού όλα από PET, οι ερευνητές απέδειξαν την αποτελεσματικότητα του ενζύμου, το οποίο ονομάζουν FAST-PETase (λειτουργικό, ενεργό, σταθερή και ανεκτική PETase).
Η ανακύκλωση είναι ο πιο προφανής τρόπος μείωσης των πλαστικών απορριμμάτων. Αλλά παγκοσμίως, λιγότερο από το 10% του συνόλου του πλαστικού έχει ανακυκλωθεί.
Πηγή: https://www.weforum.org/agenda/2022/05/plastic-pollution-enzyme-science-environment/
https://technewsinc.com/fast-petase-a-plastic-eating-enzyme-to-fight-pollution-corriere-it/
