Odkrycie nowego enzymu to kolejny krok w kierunku pokonania plastikowych odpadów

Naukowcy, którzy pomogli jako pionierzy w wykorzystaniu enzymów do spożywania plastiku, zrobili kolejny ważny krok w opracowywaniu naturalnych rozwiązań globalnego kryzysu tworzyw sztucznych.

Zidentyfikowali enzym, który ma niezwykłą zdolność rozkładania tereftalanu (TPA), jednego z chemicznych elementów budulcowych plastiku z politereftalanu etylenu (PET), który jest używany do produkcji jednorazowych butelek na napoje, odzieży i dywanów.

Wyszukiwanie opublikowane w Materiały Narodowej Akademii Nauk (PNAS). Enzymy (PETaza i MHETaza) rozkładają polimer PET na chemiczne elementy budulcowe glikol etylenowy (EG) i TPA. To nowe badanie opisuje następujące kroki, szczególnie w zakresie zarządzania TPA.

Profesor Dubois powiedział: „Podczas gdy EG jest substancją chemiczną, która ma wiele zastosowań – jest na przykład częścią środka przeciw zamarzaniu, który wkładasz do samochodu – TPA nie ma wielu zastosowań poza PET, ani nie jest czymś, co może strawić większość bakterii. mówiąc, zespół Portsmouth ujawnił, że enzym z bakterii zużywających PET rozpoznaje TPA jak dłoń w rękawiczce.Następnie nasza grupa z Michigan State University wykazała, że ​​ten enzym, zwany TPADO, rozkłada TPA i prawie tylko TPA, z niesamowitą wydajnością. „

Mamy nadzieję, że przy ponad 400 milionach ton odpadów z tworzyw sztucznych produkowanych każdego roku, z których zdecydowana większość trafia na wysypiska, praca ta otworzy drogę do ulepszenia enzymów bakteryjnych, takich jak TPADO. Pomoże to sprostać wyzwaniu, jakim jest zanieczyszczenie plastikiem i opracować systemy biologiczne, które mogą przekształcić odpady z tworzyw sztucznych w wartościowe produkty.

Profesor McGeehan, dyrektor uniwersyteckiego Centrum Innowacji Enzymów, powiedział: „W ciągu ostatnich kilku lat zaobserwowano niesamowite postępy w inżynierii enzymatycznej w celu rozbicia plastiku PET na elementy budulcowe. Ta praca idzie dalej i dotyczy pierwszego enzymu w łańcuchu, który może rozkładają te podstawowe elementy budulcowe na prostsze cząsteczki, które następnie mogą być wykorzystywane przez bakterie do wytwarzania zrównoważonych chemikaliów i materiałów, tworząc wartościowe produkty z odpadów z tworzyw sztucznych.

„Używając silnych promieni rentgenowskich w diamentowym źródle światła, byliśmy w stanie stworzyć szczegółową strukturę 3D enzymu TPADO, ujawniając, w jaki sposób wykonuje on tę kluczową interakcję. To zapewnia naukowcom plan umożliwiający szybszą i wydajniejszą transkrypcję tego złożony enzym.”

Badanie zostało przeprowadzone w ramach związek butelkowymiędzynarodowa współpraca między Stanami Zjednoczonymi a Wielką Brytanią, skupia naukowców z różnych dziedzin naukowych, którzy zajmują się recyklingiem i recyklingiem tworzyw sztucznych.