Naučnici su slučajno stvorili mutirajući enzim koji razgrađuje plastične boce. Ovo prijelomno otkriće moglo bi pomoći pri rješavanju globalnog problema zagađenja plastikom te bi prvi put moglo postati moguće u potpunosti reciklirati plastične boce, piše Guardian.
Do 2050. godine u okeanima bi moglo biti više plastike nego riba. Nasreću, postoje brojni inovativni načini za rješavanje tog problema.
Novo istraživanje potaknuto je otkrićem iz 2016., kada je na otpadu u Japanu pronađena bakterija koja je prirodno evoluirala i počela se hraniti plastikom. Naučnici su sada otkrili detaljnu strukturu ključnog enzima koji proizvodi ta bakterija.
Međunarodni tim naučnika analizirao je enzim kako bi otkrili kako je nastao, no, nehotice su molekulu učinili još učinkovitijom u razgradnji polietilentereftalata, odnosno PET-a koji se koristi u proizvodnji plastičnih boca.
– Ono što se dogodilo je da smo zapravo poboljšali enzim, što nas je prilično šokiralo. Radi se o zaista sjajnom otkriću – kazao je profesor Džon Mekgin (John McGeehan) sa Sveučilišta Portsmouth.
Enzimu mutantu obično treba nekoliko dana da počne razgrađivati plastiku – što je neuporedivo manje od stotina i stotina godina potrebnih da se plastika razgradi u moru. Naučnici su optimistični i misle da je taj proces moguće i dodatno ubrzati te da će se otkriće vrlo brzo moći primjenjivati.
– Nadamo se da će nam taj enzim pomoći da plastiku razgradimo na početne komponente kako bismo ih mogli doslovno reciklirati u nove plastične predmete. To znači i da više nećemo morati novu plastiku proizvoditi iz nafte te ćemo, u konačnici, značajno smanjiti količinu plastike u okolišu – kaže profesor Mekgin.
U svijetu se svake minute proda milion plastičnih boca, od čega se reciklira njih samo 14 posto, a velika količina završi u svjetskim morima pa su i najudaljeniji krajevi na planeti postali zagađeni plastikom koja ugrožava život u moru i posljedično čovjeka koji jede plastikom kontaminiranu hranu.
– Plastika je nevjerovatno otporna i sporo se razgrađuje. Prizori plastike u moru su zastrašujući. To je jedan od onih materijala koji je napravljen možda malo i predobro – kaže profesor Mekgin.
Sada se te plastične boce mogu reciklirati samo na način da se iz njih mogu napraviti neprozirna vlakna od kojih se poslije prave odjeća i tepisi. Pronalazak novog enzima znači da će se plastične boce moći ponovo pretvoriti u iste takve prozirne plastične boce što će uveliko smanjiti potrebu za novom plastikom.
– Uvijek se ponovno suočite s problemom jeftine nafte0, što znači da je i proizvodnja te prve plastike jeftina. Proizvođačima je lako napraviti mnogo takvih stvari. To im se čak i više isplati nego reciklirati. No, ja vjerujem da javnost može učiniti pritisak na proizvođače. Percepcija ljudi se mijenja pa mnoge kompanije nastoje iznaći način kako što efikasnije reciklirati plastiku – kaže profesor.
Novo istraživanje, objavljeno u časopisu “Proceedings”, britanske Nacionalne akademije nauke, započelo je otkrićem detaljne strukture enzima koji proizvodi bakterija pronađena na japanskom odlagalištu otpada.
Naučnici su koristili tzv. diamond izvor svjetlosti, odnosno intenzivnu rentgensku zraku deset milijardi puta svjetliju od sunca pomoću koje se mogu vidjeti pojedini atomi.
Struktura enzima izgleda vrlo slično kao ona koju proizvode brojne bakterije kad razgrađuju kutin, prirodni polimer koji proizvode biljke za svoju zaštitu. No, kad su naučnici ispitivali enzim, slučajno su ga poboljšali.
– Nakon naše intervencije, enzim je postao 20 posto učinkovitiji nego je bio. No, to još nije sve. Mislimo da ga možemo pretvoriti u superbrzi enzim – kaže Mekgin.
Industrijski enzimi su u širokoj upotrebi, naprimjer u prašcima za pranje rublja i biogorivima. U posljednjih nekoliko godina poboljšani su i ubrzani i do 1.000 puta pa profesor Mekgin slično predviđa i za enzim koji razgrađuje plastiku. Patent za ovo otkriće prijavili su naučnici iz Portsmoutha i laboratorija za obnovljivu energiju iz Kolorada.
Trenutno se istražuje može li se enzim poboljšati ako ga se transplantira u bakterije koje mogu izdržati temperature više od 70 stepeni, što je temperatura pri kojoj PET postaje viskozan i kada se razgrađuje deset do sto puta brže.
Neka prijašnja istraživanja otkrila su i da plastiku razgrađuju neki oblici gljivica, no bakterije je mnogo lakše uzgojiti i prilagoditi industrijskoj upotrebi.
Neke vrste plastike već sad mogu razgraditi bakterije koje postoje u prirodi i naučnici ih intenzivno traže. Pet materijali u moru tonu, no Mekgin kaže da će se jednog dana bakterije koje jedu tu plastiku jednostavno moći pošpricati po plastičnom otpadu te će se na taj način očistiti mora.
– Mislim da je ovo otkriće sjajno i da će uveliko pomoći u sve ozbiljnijem problemu zagađenja plastikom – kaže Oliver Džons (Jones), hemičar s Instituta RMIT u Melbourneu.
– Enzimi su neotrovni i biorazgradivi i pomoću mikroorganizama ih se može proizvesti u velikim količinama. Pred nama je još dug put prije nego budemo mogli pomoću enzima očistiti svijet od plastike, no ovo je sigurno korak u dobrom smjeru – zaključio je.
