Вчені були натхненні Pac-Man і винайшли пластичний «коктейль», який може допомогти усунути пластикові відходи.
Він складається з двох ферментів - PETase та MHETase, що виробляються бактерією Ideonella sakaiensis, яка харчується пластиковими пляшками.
На відміну від природної деградації, яка триває сотні років, цей суперфермент може за кілька днів перетворити пластик у свої початкові «компоненти».
Ці два ферменти працюють разом, подібно до «двох Пак-Менів, пов’язаних ниткою», що жують закусочну кульку.
Цей новий суперфермент засвоює пластик у 6 разів швидше, ніж оригінальний фермент PETase, виявлений у 2018 році.
Його метою є поліетилентерефталат (ПЕТ), найпоширеніший термопластик, який використовується для виготовлення одноразових пляшок з напоями, одягу та килимів, для розкладання яких у навколишньому середовищі зазвичай потрібні сотні років.
Професор Джон Макгіхен з Університету Портсмута сказав агентству ПА, що в даний час ми отримуємо ці основні ресурси з викопних ресурсів, таких як нафта та природний газ. Це справді неможливо.
"Але якщо ми можемо додати ферменти у відходи пластику, ми можемо розбити їх за кілька днів".
У 2018 році професор Макгіхен та його команда натрапили на модифіковану версію ферменту під назвою PETase, який може розщепити пластик всього за кілька днів.
У своєму новому дослідженні дослідницька група змішала PETase з іншим ферментом, який називається MHETase, і виявила, що "засвоюваність пластикових пляшок майже подвоїлася".
Потім дослідники використовували генну інженерію, щоб зв’язати ці два ферменти в лабораторії, подібно до того, як „з’єднати два Pac-Man мотузкою”.
"PETase буде розмивати поверхню пластику, а MHETase буде додатково різати, тому подивіться, чи зможемо ми використовувати їх разом для імітації ситуації в природі, це здається природним". - сказав професор Макгіхін.
"Наш перший експеримент показав, що вони працюють краще разом, тому ми вирішили спробувати зв’язати їх".
"Ми дуже раді бачити, що наш новий химерний фермент втричі швидший, ніж природний фермент ізоляту, що відкриває нові шляхи для подальших удосконалень".
Професор Макгіхен також використовував алмазне джерело світла, синхротрон, розташований в Оксфордширі. Він використовує потужний рентген у 10 мільярдів разів яскравіший за сонце як мікроскоп, який досить сильний, щоб бачити окремі атоми.
Це дозволило дослідницькій групі визначити тривимірну структуру ферменту MHETase та надати їм молекулярний план, щоб розпочати розробку більш швидкої ферментної системи.
На додаток до ПЕТ, цей суперфермент може також використовуватися для PEF (поліетиленовий фуранат), біопластику на основі цукру, який використовується для пивних пляшок, хоча він не може розщеплювати інші види пластмас.
В даний час команда шукає шляхи подальшого прискорення процесу розкладання, щоб технологія могла бути використана в комерційних цілях.
"Чим швидше ми виробляємо ферменти, тим швидше ми розкладаємо пластмаси і тим вища її комерційна життєздатність", - сказав професор Макгіхен.
Це дослідження було опубліковане у «Трудах Національної академії наук».
