Химия 23 марта 2022, 10:43
  • Ольга Мурая

Найден фермент, который может перевернуть переработку пластика

Проблема пластикового загрязнения может быть решена с помощью последних достижений биохимии.

За последние несколько лет произошёл ряд важных научных прорывов, которые должны помочь человечеству избавиться от миллионов тонн пластикового мусора, производимых человечеством ежегодно.

Главная угроза пластикового загрязнения заключается в том, что пластмассы в окружающей среде распадаются на мелкие частицы и высвобождают тысячи опасных и порой даже неизвестных науке химикатов. Эти соединения попадают в почву, а затем грунтовые воды, отравляя их и всё живое.

Реками пластиковый мусор выносится в океан, где представляет угрозу морским обитателям. И так или иначе, проблема пластмассовых отходов бумерангом возвращается к людям. Мысль, в которой мы часто не отдаём себе отчёта: весь это полимерный мусор, который мы производим, затем возвращается в нашу жизнь — в среду, которая нас окружает, в воду, которую мы пьём, в пищу, которую мы потребляем, и так далее.

Всё, что мы отправляем в мусорное ведро, не пропадает на гипотетической свалке, расположенной где-то на задворках Вселенной. Именно поэтому современный человек старается снизить количество производимого мусора. А вовсе не ради абстрактного "здоровья планеты".

Именно поэтому учёные бьются над решением проблемы пластикового и другого загрязнения Земли. Важным шагом к научному решению проблемы полимерного мусора, который не разлагается столетиями, стало открытие, сделанное в 2016 году. Тогда учёные из Японии обнаружили бактерию, с аппетитом пожирающую ПЭТ-пластик. Для того чтобы разрушить его за считанные недели, бактерия использует особый фермент.

Напомним, что ПЭТ (полиэтилентерефталат) широко используется для изготовления пластиковых ёмкостей, в первую очередь, бутылок для напитков.

Затем в 2018 году исследователям из Портсмутского университета удалось разработать более эффективную версию этого фермента. Её назвали PETase, а в 2020 году объединили с другим ферментом под названием MHETase. Так был получен суперфермент, который разрушает ПЭТ-пластик в шесть раз быстрее исходного вещества.

И PETase, и MHETase могут разложить ПЭТ на составляющие. Это два химических строительных блока: этиленгликоль и терефталевая кислота (ТФК). И если этиленгликоль можно применять повторно — к примеру, он входит в состав антифриза для автомобилей — то с ТФК возникают проблемы. Никакие бактерии не могут "переварить" его.

Теперь же, в поисках способа переработать пластик и не оставить при этом отходов, учёные из Великобритании и США открыли новый фермент, который разрушает ТФК. После этого процесса остаются простые молекулы, которые можно перепрофилировать для использования в новых продуктах.

Исследовательская группа продемонстрировала, что этот фермент, получивший название TPADO, расщепляет ТФК с удивительной эффективностью.

"Используя мощное рентгеновское излучение на [ускорительном комплексе] Diamond Light Source, мы смогли определить подробную трёхмерную структуру фермента TPADO, показав, как он праоводит эту важную реакцию.

Это [знание] дарит исследователям план для разработки более быстрых и эффективных версий этого сложного фермента", – рассказал соавтор исследования профессор Джон МакГихан (John McGeehan) из Портсмутского университета.

Новое исследование было опубликовано в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ранее мы рассказывали о том, что восковые черви способны питаться полиэтиленовыми пакетами, а мучные черви не прочь похрустеть вспененным полистиролом. Кроме того, учёные нашли бактерию, которая перерабатывает токсичное золото в самородки.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".

Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях. "Смотрим"Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.

Читайте также

Видео по теме

Эфир

Лента новостей

Авто-геолокация