Фермент, разлагающий пластик, поможет уничтожить миллиарды тонн отходов

Американские ученые синтезировали фермент, который может расщеплять загрязняющие окружающую среду пластмассы, на разложение которых обычно уходят столетия, всего от нескольких часов до нескольких дней. Научная статья опубликована в журнале Nature, кратко о ней рассказывает Phys.org.

Это открытие поможет решить одну из самых насущных экологических проблем в мире: что делать с миллиардами тонн пластиковых отходов, которые загрязняют наши землю и воду. Фермент ускоряет переработку в больших масштабах, что позволит крупным предприятиям снизить воздействие на окружающую среду за счет восстановления пластика на молекулярном уровне и повторного его использования.

Проект сосредоточен на полиэтилентерефталате (ПЭТ) — важном полимере, который используется в большинстве потребительских упаковок, включая контейнеры для печенья, бутылки из-под напитков, упаковку для фруктов и салатов. Он составляет 12% всех мировых отходов.

Фермент смог завершить процесс разрушения пластика на более мелкие части (деполимеризация) и расщепление самого химического соединения (реполимеризация). В некоторых случаях эти пластмассы могут быть полностью расщеплены на мономеры всего за 24 часа.

Исследователи использовали модель машинного обучения для создания новых мутаций природного фермента под названием ПЭТаза, который позволяет бактериям разлагать ПЭТ-пластик.

Переработка — самый очевидный способ сократить количество пластиковых отходов. Но в мире перерабатывается менее 10% всего пластика. Наиболее распространенным методом утилизации пластика является его сжигание. Это дорого, энергоемко и выделяет в воздух вредные газы. Другие альтернативные промышленные процессы — очень энергоемкие процессы гликолиза, пиролиза и/или метанолиза.

Биологические растворы требуют гораздо меньше энергии. Новый фермент уникален тем, что эффективен даже при невысоких температурах.

Наиболее очевидный способ применения открытия — очистка свалок и повышение экологичности производящих много пластиковых отходов производств. Команда также ищет способы использовать ферменты для очистки загрязненных участков.