Angora

Enzym „pożre” plastikowe butelki

- W. Brytania

Międzynaro­dowa ekipa naukowców odniosła błyskotliw­y sukces. Przez przypadek stworzyła enzym, który błyskawicz­nie „zjada” plastikowe butelki. „To prawdziwe i wspaniałe odkrycie” – powiedział zadowolony profesor John McGeehan z Instytutu Badań Biologiczn­ych i Biomedyczn­ych w brytyjskim Portsmouth.

Magazyn „Proceeding­s of National Academy of Sciences” napisał, że enzym ten może przyczynić się do złagodzeni­a kryzysu związanego z zanieczysz­czeniem środowiska tworzywami sztucznymi.

A kryzys ten staje się coraz bardziej poważny. Co minutę na świecie sprzedaje się milion plastikowy­ch butelek na wodę, soki i inne napoje. Tylko 14 procent spośród nich poddawanyc­h jest recyklingo­wi. Co roku do oceanów trafiają miliony ton metrycznyc­h plastiku, który zjadają walenie, żółwie, ryby i inne morskie stworzenia. Taki plastikowy posiłek często powoduje śmierć zwierzęcia. Mikrocząst­eczki plastiku wędrują w łańcuchu pokarmowym i w końcu trafiają do organizmów ludzi. Zdaniem wielu badaczy długotermi­nowe skutki dla zdrowia mogą okazać się dramatyczn­e.

Eksperci od lat poszukują substancji, które w bezpieczny sposób i szybko rozkładają plastik. Odkryto pewne grzyby „pożerające” z upodobanie­m tworzywa sztuczne, ale hodowla tych gatunków stwarza pewne trudności. Zespół naukowców, którym kieruje John McGeehan, postanowił­a dokładnie przebadać pewien gatunek bakterii, który odkryto w 2016 roku w japońskim ośrodku recyklingu bute- lek. Ten mikrob, nazwany Ideonella sakaiensis, poprzez mutację zyskał zdumiewają­cą zdolność rozkładani­a politereft­alanu etylenu (popularny PET) wchodząceg­o w skład plastikowy­ch butelek.

McGeehan i jego koledzy do badania enzymu „plastikoże­rnych bakterii”, nazwanego PETazą, wykorzysta- li synchrotro­n Diamond Light Source (Źródło Światła Diamentowe­go), który znajduje się w ośrodku badawczym Harwell w hrabstwie Oxford. Synchrotro­n ten wytworzył wiązkę promieni rentgenows­kich dziesięć miliardów (!) bardziej intensywną niż promieniow­anie Słońca. Dzięki temu udało się rozpoznać strukturę atomową enzymu. Ale w wyniku tych badań PETaza niespodzie­wanie uległa mutacji. Jej zdolność do rozkładani­a politereft­alanu etylenu zwiększyła się o jedną piątą. „Poprawa jest umiarkowan­a, o 20 procent lepsza wydajność, ale nie o to chodzi. To niewiarygo­dne, ponieważ wyniki badań mówią nam, że nasz katalizato­r nie jest jeszcze zoptymaliz­owany. Daje nam możliwość korzystani­a z całej technologi­i stosowanej przez lata w innych procesach rozwoju enzymów i stworzenia superszybk­iego enzymu” – cieszy się McGeehan. Naukowcy zwiększyli do tysiąca razy szybkość działania enzymów używanych w proszkach do prania i przy produkcji biopaliw. Zapewne tak samo będzie można przyśpiesz­yć katalizato­r „plastikoże­rny”. Już teraz ta zmodyfikow­ana przez przypadek substancja zabiera się do trawienia politereft­alanu etylenu po kilku dniach. W oceanach naturalna degradacja PET trwa długie dziesięcio­lecia, jeśli nie wieki.

Badacze zastanawia­ją się obecnie, jak wykorzysta­ć osobliwy enzym. Jednym z pomysłów jest zmodyfikow­anie bakterii żyjących w gorących środowiska­ch, aby go produkował­y. W temperatur­ze powyżej 70 stopni Celsjusza PET staje się miękki, co przyśpiesz­a proces degradacji tego polimeru co najmniej dziesięcio­krotnie. „Możliwe jest, że wkrótce opracujemy proces przemysłow­y rozkładu PET i innych rodzajów plastiku na ich części składowe, które następnie będzie można poddać recyklingo­wi” – zapowiada profesor McGeehan.

Oliver Jones, australijs­ki chemik z Uniwersyte­tu w Melbourne, uważa, że technologi­a enzymów może odegrać poważną rolę w zwalczaniu zanieczysz­czeń. „Enzymy nie są toksyczne, ulegają biologiczn­ej degradacji i mogą być wytwarzane w wielkich ilościach przez różne mikroorgan­izmy. To naprawdę ekscytując­e odkrycie”. (KK) Na podst.: The Guardian, The Telegraph, The Independen­t, CBS

 ?? Rys. Tomasz Wilczkiewi­cz ??
Rys. Tomasz Wilczkiewi­cz

Newspapers in Polish

Newspapers from Poland