Наука

Ученые случайно создали фермент, который пожирает пластик охотнее природного

18 апреля 2018 0

пластиковые крышки

 

Исследователи из США в ходе эксперимента создали мутантный фермент, который должен был питаться пластиком. Изначально ученые предполагали, что он будет похож на свой природный аналог, но «мутант» оказался на 20 % прожорливей. Статья об открытии опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Природные пожиратели пластика

С тех пор как пластик начали производить в промышленных масштабах, у человечества возникла еще одна экологическая проблема. Дело в том, что пластик производится миллионами тонн, при этом 80 % в конце концов выбрасывается, и разлагаются пластиковые отходы крайне медленно.

В поисках решения пластиковой проблемы, ученые из Японии обследовали землю вокруг завода, который производил полиэтилентерфталат, или просто ПЭТ. Этот вид пластика — один их самых распространенных в промышленности: из него делают пищевую пленку, бутылки, химические волокна для одежды. Так, во время своих исследований вокруг завода, ученые обнаружили бактерию, которая умеет гидролизовать ПЭТ, то есть разлагать его под воздействием воды.

Эта бактерия, Ideonella sakaiensis, с помощью специального фермента расщепляет ПЭТ на малотоксичную терефталевую кислоту и этиленгликоль. В процессе изучения этого фермента ученые США создали новое, более «прожорливое» вещество.

Злая ПЭТаза

Фермент, с помощью которого Ideonella sakaiensis может расщеплять пластик, называется ПЭТаза. Профессор Джон Макгихан из Плимутского университета и доктор Грег Бекхэм из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США изучали трехмерную структуру этого фермента, когда случайно получили новый, более активный образец.

Для начала они построили трехмерную модель ПЭТазы и увидели её активный центр, который отвечает за расщепление пластика. Они сравнили схему действия фермента с кутиназой — природным веществом, который может расщеплять природный воск кутин, защищающий листья от испарения воды. Однако кутиназа не может справиться со сложными полимерами, а ПЭТаза может. Значит бактерии, выделяющие её, эволюционировали за годы жизни в богатой пластиком среде.

Чтобы проверить свою теорию, Макгихан и Бекхэм синтезировали мутантную ПЭТазу с активным центром и проверили её силы на пластике. Оказалось, что она поедает ПЭТ на 20 процентов быстрее, чем природный аналог. Более того, фермент-мутант смог расщепить полимер из целлюлозы.

Сам Макгихан отмечает, что технологии получения подобных ферментов уже есть, и в будущем мы, скорее всего, увидим разложение пластика с помощью ПЭТазы в индустриальных масштабах. Это не решит проблему вездесущих пластиковых отходов, но значительно сократит объемы и упростит дальнейшую переработку.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рассказать друзьям

0 Комментариев

Подписаться на рассылку

Комментарии

Войти с помощью 

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях

В наших группах вы можете узнать много нового и интересного, а так же - принять участие в опросах и конкурсах

Присоединиться
Присоединиться