Исследователи из Портмутского университета и Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL) Министерства энергетики США изготовили фермент, способный переварить некоторые наиболее распространенные виды пластика.
Проект представлен в журнале PNAS. Открытие может предложить способ переработки миллионов тонн пластиковых бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТ), которым сейчас на разложение в окружающей среде требуются сотни лет.
Профессор Джон МакГихан из Портмутского университета и доктор Грегг Бекхэм из NREL разгадали структуру и принцип работы ПЭТазы – недавно открытого фермента, переваривающего этот пластик. В ходе исследования они случайно создали даже более эффективный энзим, отмечает phys.org. Сейчас авторы занимаются улучшением его свойств, чтобы вещество стало пригодным для использования в промышленных масштабах.
Исследователи сотрудничали с учеными из британского учреждения Diamond Light Source с синхротроном, использующим рентгеновские лучи в 10 миллиардов раз ярче солнца. Оборудование сработало как микроскоп, достаточно мощный, чтобы увидеть отдельные атомы. В результате авторам удалось получить точную 3D-модель ПЭТазы. С помощью компьютерного моделирования, проведенного в университетах Южной Флориды и Кампинаса (Бразилия) команда выяснила, что фермент похож на кутиназу, но обладает уникальными свойствами, вроде более открытого активного центра. Он подходит для искусственных полимеров, поддерживая мнение, что ПЭТаза развилась в условиях обилия пластика для его расщепления.
Проверяя эту гипотезу, авторы вызвали мутацию фермента, неожиданно для себя получив улучшенный вариант соединения. Новый фермент дополнительно расщеплять полиэтилен фурандикарбоксилат (ПЭФ) – материал, призванный заменить стеклянные пивные бутылки.
«Хотя отличия небольшие, они предполагают возможность дальнейшей модернизации энзима», — сказал профессор МакГихан.
Для получения структуры используется почти такой же процесс, как для производства ферментов, уже применяемых в процессах, вроде изготовления биотоплива.
«Технология уже существует и в ближайшие годы мы можем увидеть промышленно жизнеспособную процедуру превращения ПЭТ и других пластиков обратно в их сырьевые компоненты», — сказал профессор МакГихан.
Ваше мнение