Naukowcy zainspirowali się Pac-Manem i wynaleźli „koktajl” zjadający plastik, który może pomóc wyeliminować odpady z tworzyw sztucznych.
Składa się z dwóch enzymów - PETazy i MHETazy wytwarzanych przez bakterię o nazwie Ideonella sakaiensis, która żywi się plastikowymi butelkami.
W przeciwieństwie do naturalnej degradacji, która trwa setki lat, ten super enzym może przekształcić plastik w jego oryginalne „składniki” w ciągu kilku dni.
Te dwa enzymy współpracują ze sobą, jak „dwa Pac-Many połączone sznurkiem” przeżuwające przekąskę.
Ten nowy super enzym trawi plastik 6 razy szybciej niż oryginalny enzym PETase odkryty w 2018 roku.
Jej celem jest politereftalan etylenu (PET), najpopularniejszy materiał termoplastyczny używany do produkcji jednorazowych butelek na napoje, odzieży i dywanów, których rozkład w środowisku trwa zwykle setki lat.
Profesor John McGeehan z University of Portsmouth powiedział agencji prasowej PA, że obecnie pozyskujemy te podstawowe zasoby z zasobów kopalnych, takich jak ropa i gaz ziemny. To jest rzeczywiście nie do utrzymania.
„Ale jeśli możemy dodać enzymy do odpadów plastiku, możemy je rozłożyć w ciągu kilku dni”.
W 2018 roku profesor McGeehan i jego zespół natknęli się na zmodyfikowaną wersję enzymu o nazwie PETaza, który może rozkładać plastik w ciągu zaledwie kilku dni.
W swoim nowym badaniu zespół badawczy zmieszał PETazę z innym enzymem zwanym MHETazą i odkrył, że „strawność plastikowych butelek prawie się podwoiła”.
Następnie naukowcy wykorzystali inżynierię genetyczną, aby połączyć te dwa enzymy w laboratorium, tak jak w przypadku „łączenia dwóch Pac-Manów liną”.
„PETaza spowoduje erozję powierzchni plastiku, a MHETaza będzie dalej ciąć, więc sprawdź, czy możemy użyć ich razem, aby naśladować sytuację w naturze, wydaje się to naturalne”. Powiedział profesor McGeehan.
„Nasz pierwszy eksperyment wykazał, że lepiej ze sobą współpracują, więc postanowiliśmy spróbować je połączyć”.
„Jesteśmy bardzo zadowoleni, że nasz nowy chimeryczny enzym jest trzy razy szybszy niż naturalnie wyewoluowany izolat, co otwiera nowe możliwości dalszych ulepszeń”.
Profesor McGeehan użył także Diamentowego Źródła Światła, synchrotronu znajdującego się w Oxfordshire. Wykorzystuje potężne promieniowanie rentgenowskie 10 miliardów razy jaśniejsze niż słońce jako mikroskop, który jest wystarczająco silny, aby zobaczyć pojedyncze atomy.
Pozwoliło to zespołowi badawczemu określić trójwymiarową strukturę enzymu MHETazy i zapewnić im molekularny plan, aby rozpocząć projektowanie szybszego układu enzymatycznego.
Oprócz PET ten super enzym może być również stosowany do PEF (furanian polietylenu), bioplastiku na bazie cukru używanego do butelek po piwie, chociaż nie może on rozkładać innych rodzajów tworzyw sztucznych.
Zespół poszukuje obecnie sposobów na dalsze przyspieszenie procesu dekompozycji, aby technologia mogła zostać wykorzystana do celów komercyjnych.
„Im szybciej produkujemy enzymy, tym szybciej rozkładamy tworzywa sztuczne i tym większa jest ich opłacalność handlowa” - powiedział profesor McGeehan.
Badania te zostały opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences.
