Naukowcy przez przypadek odkryli enzym, który… rozkłada plastikowe butelki

W ciągu każdej minuty na świecie jest sprzedawanych ok. miliona plastikowych butelek. Do 2021 roku ta liczba ma wzrosnąć o kolejne 20 proc. Zanieczyszczenie środowiska tego typu odpadami, do którego swoją rękę przykładamy właściwie wszyscy, jest więc ogromne, zwłaszcza że recyklingowi podlega zaledwie 14 proc. butelek. Reszta „zdobi” a to ląd, a to dno oceanów, mając fatalny wpływ na naturę. Pojawiła się jednak nadzieja na, nie bójmy się tego słowa, przełom!

Naukowcy natrafili bowiem na enzym zdolny do tego, by trawić i rozkładać plastikowe butelki, co z kolei powinno umożliwić recykling i oczyszczenie planety na masową skalę. Jak udało dokonać się tego przełomowego odkrycia? Przez… przypadek.

W 2016 roku na japońskim wysypisku śmieci natrafiono bowiem na bakterię naturalnie przystosowaną do konsumpcji plastiku. Badacze pod lupę wzięli zaś produkowany przez nią enzym, który jej to umożliwia.

Poprzez wykorzystanie systemu Diamond Light Source i promieniowanie synchrotronowe, którego wiązki są 10 miliardów razy jaśniejsze od słońca, udało im się wyodrębnić poszczególne atomy. Co więcej, badacze już teraz dopracowali skuteczność badanego enzymu, odpowiedzialnego za rozkład politereftalanu etylenu – głównego składnika większości butelek, z których pijemy choćby wodę mineralną.

Okazało się, że udało nam się jeszcze ulepszyć enzym, co było szokiem. To niewielkie ulepszenie – o jakieś 20 proc. – ale nie w tym rzecz. To niesamowite, ponieważ pokazuje nam, że nie jest on jeszcze w swej optymalnej postaci. (…) To daje perspektywy na stworzenie super-szybkiego enzymu – powiedział nadzorujący prace prof. John McGeehan z Uniwersytetu w Portsmouth.

Jaki długofalowy cel w związku z odkryciem zakładają badacze?

Mamy nadzieję, że uda nam się wykorzystać enzym, by dekonstruować plastik z powrotem do jego bazowych komponentów, które następnie będzie można poddać recyklingowi i ponownie przekształcić w plastik. Znaczyłoby to, że nie będziemy już musieli kopać w poszukiwaniu paliw i, co kluczowe, powinno to znacznie zmniejszyć ilość plastiku w środowisku. – kontynuuje McGeehan.

Co więcej, w przypadku pozytywnego rozwoju sytuacji, planowane jest też przemysłowe wykorzystanie rozwiązania na szeroką skalę. Zwłaszcza że enzymy są z powodzeniem używane w przemyśle choćby przy takich produktach jak proszki do prania czy biopaliwa.

Jednym z zakładanych i, według naukowców, możliwych do osiągnięcia ulepszeń jest przekształcenie enzymu w bakterię ekstremofilną, w tym przypadku zdolną do przetrwania w temperaturze ponad 70 stopni Celsjusza. Czemu to istotne? Ponieważ PET (wspomniany politereftalan etylenu) w tej właśnie temperaturze z formy szklistej przekształca się w lepką, co przyspiesza jego rozkład o 10-100 razy.

Rozważa się też tak ciekawe projekty jak wypuszczenie bakterii do oceanów w zanieczyszczonych miejscach, by te po prostu je wysprzątały.

Myślę, że nowe badania są ekscytujące i pokazują, że w enzymie tkwi ogromny potencjał, by pomóc społeczeństwu uporać się z problemem coraz większej liczby śmieci. Enzymy nie są toksyczne, a do tego są biodegradowalne i mogą być produkowane w dużych ilościach przez mikroorganizmy. Pozostało jeszcze wiele do zrobienia, żebyśmy mogli podjąć się recyklingu dużej ilości plastiku przy wykorzystaniu enzymów. (…) To, co zostało odkryte jest jednak z pewnością krokiem w pozytywnym kierunku. – powiedział Oliver Jones, chemik z Uniwersytetu w Melbourne.

Całej tej historii można zaś nadać piękny symboliczny wydźwięk, bo to przecież natura, podsuwając nam do wglądu bakterię, sama upomniała się niejako o to, by ją wyczyścić.

Tekst: WM
Źródło: The Guardian