Nový super-enzým rozkladá PET. Plasty by sa pomocou neho dali recyklovať donekonečna

Enzýmy z japonského chrobáka

V súčasnosti je veľmi ťažké rozštiepiť plastové fľaše na jednotlivé chemické zložky tak, aby sa zo starých nápojových obalov dali vyrobiť nové. Následkom toho sa každoročne vyrába stále viac nových plastov na báze ropy.

Nový super-enzým získaný z baktérií sa vyznačuje tým, že sa uňho prirodzene vyvinula schopnosť konzumovať plast a umožňuje úplnú recykláciu fliaš.

Hlavné využitie by super-enzým mohol mať pri recyklácii polyetyléntereftalátu (PET – pozn. red.), ktorý je najbežnejším termoplastom a používa sa v jednorazových fľašiach, ale aj kobercoch či odevoch.

Vedci sa domnievajú, že ak ho skombinujú s enzýmami, ktoré štiepia bavlnu, mohol by tiež slúžiť na recykláciu odevov zo zmesových tkanín. Milióny ton takéhoto oblečenia ročne končia na skládke alebo v spaľovni.

Super-enzým vedci vytvorili spojením dvoch samostatných enzýmov, PETázy a MHETázy. Oba enzýmy sa našli v chrobákovi, ktorý požiera plasty, a objavený bol na japonskej skládke odpadov v roku 2016.

Vedci prvýkrát predstavili umelo vytvorenú verziu enzýmu v roku 2018. Tento enzým začal plast rozkladať v priebehu pár dní. Nový super-enzým sa od neho odlišuje predovšetkým v tom, že pracuje šesťkrát rýchlejšie.

„Keď sme enzýmy spojili, dosť neočakávane, dramaticky sa zvýšila aktivita výsledného enzýmu,“ uvádza pre The Guardian profesor John McGeehan z britskej University of Portsmouth.

„Nachádzame sa na ceste k pokusu vyrobiť rýchlejšie pracujúce enzýmy, ktoré sú relevantné pre priemysel,“ dodáva.

Kombinácia dvoch enzýmov

Vo výskume v roku 2018 vedci určili, že štruktúra jedného enzýmu, ktorý sa nazýva PETáza, dokáže napadnúť tvrdý kryštalický povrch plastových fliaš. Okrem toho náhodou zistili, že jedna jeho mutantná verzia pracovala o 20 % rýchlejšie.

Kým v životnom prostredí sa PET rozkladá stovky rokov, PETáza ho dokáže na stavebné jednotky rozložiť v priebehu niekoľkých dní.

V novej štúdii analyzovali druhý enzým, MHETázu, ktorý sa tiež našiel v japonských baktériách a ktorý zdvojnásobuje rýchlosť rozkladu chemických skupín, ktoré uvoľňuje prvý enzým.

V baktériách, ktoré rozkladajú prírodné polyméry, akým je napríklad celulóza, sa takýto dvojfázový postup vyvíja už milióny rokov. Vedci si mysleli, že keď by enzýmom bolo umožnené užšie spolupracovať, mohla by sa zvýšiť rýchlosť degradácie.

„Naše prvé experimenty ukázali, že tieto dva enzýmy skutočne fungujú lepšie spolu, preto sme sa rozhodli ich fyzicky spojiť,“ vysvetľuje McGeehan.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.