Скажу честно: я не совсем уверен, что с нами станет из-за всего этого пластик.
Он не поддается биологическому разложению, и если мы не поймем, как ДЕЙСТВИТЕЛЬНО его перерабатывать (эффективно, быстро, устойчиво и экономично), дела пойдут плохо. Учтите, что более 6 миллионов баррелей нефти по-прежнему используется каждый день для изготовления пластиковых пакетов, бутылок из-под газировки и многого другого, и вы поймете, что это не просто огромная проблема: это практически угроза для всего вида. И я не сказал "microplastics"...
В новом исследовании описывается использование ферментативного варианта (для удобства я просто скажу «фермент»), специально созданного для значительного сокращения времени, необходимого для расщепления пластика.
Чудодейственный фермент
«Мы могли бы использовать этот фермент для очистки участков, загрязненных пластиком», — говорит команда Техасского университета, разработавшая его.
Испытания показали, что он может разрушать объекты из полиэтилентерефталата (ПЭТ). в течение недели, при определенных обстоятельствах даже в течение 24 часов: в природе они тоже занимают тысячелетия.
Возможное использование
«Возможности использования этого процесса безграничны во всех секторах», — говорит инженер-химик. Хэл Альпер, во главе исследования.
Этот фермент не только поможет предприятиям во многих отраслях сократить количество отходов, но и позволит им взять на себя инициативу по переработке своей продукции. Перерабатывать их «дома», не прибегая к внешнему транспорту и процессам.
Разумный организм
Команда назвала фермент FAST-ПЭТаза (Функциональная, активная, стабильная и толерантная ПЭТаза). Он разработал его на основе более раннего природного фермента, разлагающего ПЭТ-пластик, и модифицировал его с помощью машинного обучения, чтобы выявить пять мутаций, которые позволяют ему быстрее разлагать пластик в различных условиях окружающей среды.
Исследователи также смогли реполимеризовать пластик с помощью химических реакций. Таким образом, фермент позволяет пластику «разлагаться» и «пересоставляться» для создания новых продуктов.
Тесты на фермент FAST-PETase
Исследование FAST-PETase включало изучение 51 различного использованного пластикового контейнера, пяти различных полиэфирных волокон и тканей, а также бутылок для воды из ПЭТ.
В ходе испытаний всех этих продуктов фермент продемонстрировал свою эффективность при температуре ниже 50 градусов по Цельсию (122 градуса по Фаренгейту).
«Когда вы думаете о средствах для очистки окружающей среды, вам нужен фермент, который может работать при комнатной температуре», — объясняет Альпер. «Наша технология имеет значительное преимущество перед всеми остальными».
ПЭТ присутствует во многих потребительских упаковках, от текстиля до бутылок для напитков. Считается, что сам по себе он представляет около 12% всех мировых отходов. Если это звучит недостаточно пугающе, знайте, что глобально, менее 10% всего пластика уже переработано.
Идеальное решение
Внедрение FAST-PETase могло бы очень помочь. Исследователи говорят, что он относительно дешев, портативен и его не так уж сложно масштабировать до необходимого промышленного уровня.
Сегодня самые популярные способы избавиться от пластика — выбросить его на свалку, где он будет гнить очень медленно, или сжечь, что дорого и вредно для окружающей среды. Очевидно, что нужны новые методы: этот фермент мог бы быть идеальным.
Этот проект демонстрирует эффективность объединения разных областей: от синтетической биологии до химической инженерии и машинного обучения. Сила объединения различных дисциплин, которая в будущем будет приобретать все большее значение.
Исследование был опубликован в журнале Nature.
