Novoobjavený enzým rozloží plastový odpad na jednoduché molekuly
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 22. 3. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
V posledných rokoch sme boli svedkami niekoľkých dôležitých objavov, ktoré ukázali, ako sa dajú enzýmy použiť na rozklad bežných plastov, ako je napríklad PET, ktorý sa používa na všetko od fliaš na nápoje až po obaly na šampóny. Vedci teraz objavili nový enzým, ktorý ďalej rozkladá jeden z kľúčových plastových stavebných prvkov. Ten po tomto procese zanecháva jednoduché molekuly, ktoré sa dajú opätovne použiť v nových výrobkoch.
V roku 2016 vedci v Japonsku objavili baktériu s prirodzeným apetítom na PET plasty, ktorá ich pomocou enzýmov rozloží v priebehu niekoľkých týždňov. Výskumníkom z Portsmouthskej univerzity sa potom podarilo skonštruovať výkonnejšiu verziu tohto enzýmu s názvom PETáza a v roku 2020 ju skombinovali s ďalším enzýmom s názvom MHETáza, čím vznikol superenzým, ktorý rozkladá PET plasty šesťnásobnou rýchlosťou.
Z tohto procesu zostávajú dva chemické stavebné prvky PET, etylénglykol (EG) a TPA, pričom jeden je problematickejší ako druhý.
„Zatiaľ čo EG je chemická látka s mnohými spôsobmi využitia - je napríklad súčasťou nemrznúcej zmesi, ktorú si dávate do auta - TPA nemá mimo PET veľa spôsobov využitia a väčšina baktérií ho ani nedokáže stráviť,“ vysvetľuje autorka štúdie profesorka Jen DuBoisová. „Tím z Portsmouthu však odhalil, že enzým z baktérií konzumujúcich PET rozpoznáva TPA ako ruku v rukaviciach. Naša skupina potom dokázala, že tento enzým, nazývaný ako TPADO, rozkladá TPA a takmer výlučne TPA, a to s úžasnou účinnosťou“.
Predchádzajúce objavy tímu vznikli vďaka štúdii týchto enzýmov v zariadení Diamond Light Source Facility vo Veľkej Británii, kde boli ostreľované lúčmi silného röntgenového žiarenia. Výsledkom je model enzýmu s ultravysokým rozlíšením, ktorý odhaľuje jednotlivé atómy v jeho vnútri a ukazuje, ako TPADO plní svoje úlohy rozkladania TPA. Podobne ako v predchádzajúcej práci tímu, tento neuveriteľný detail ponúka vedcom plán na vytvorenie ešte účinnejších verzií enzýmu.
„Za posledných niekoľko rokov sme zaznamenali neuveriteľný pokrok v oblasti inžinierstva enzýmov, ktoré rozkladajú PET plast na jeho stavebné prvky,“ povedal autor štúdie profesor John McGeehan. „Táto práca ide o krok ďalej a zaoberá sa prvým enzýmom v kaskáde, ktorý dokáže rozložiť tieto stavebné bloky na jednoduchšie molekuly. Tie potom môžu baktérie využiť na výrobu udržateľných chemikálií a materiálov, čo je nevyhnutné na výrobu hodnotných produktov z plastového odpadu“.
Výskum bol uverejnený v magazíne The Proceedings of the National Academy of Sciences.
