האנזים המוטנטי הזה מפרק את הפלסטיק

בשנת 2016, לאחר שבילו חמש שנים בחיפוש אחר ערמות פסולת, גילו חוקרים יפנים זן של חיידקים שהתפתח באופן טבעי לאכולם בפוליאתילן טרפטלטת, הפלסטיק הנפוץ המכונה PET או פוליאסטר.

כפי שדיווח אז Smithsonian.com, החיידקים החדשים עשויים לפרק את PET לתרכובות קטנות בהרבה. הגילוי היה צעד מבטיח לעבר פיתרון לבעיית הפלסטיק ההולכת וגוברת בעולם.

כעת, מדענים מאוניברסיטת פורטסמות 'בבריטניה ומעבדת האנרגיה המתחדשת הלאומית של משרד האנרגיה האמריקני עשו פריצת דרך חדשה. תוך כדי חקר מבנה האנזים שנמצא באותו חיידק, יצרו החוקרים בטעות "אנזים מוטציה" שיכול לפרק פלסטיק תוך מספר ימים.

התאונה המשמחת הזו מאפשרת מיחזור שלם של בקבוקים בחזרה לצורתם המקורית, מדווח דמיאן קרינגטון של הגרדיאן . החוקרים פירטו את תוצאותיהם במחקר שפורסם בתחילת החודש בכתב העת Proceedings of National Academy of Sciences .

פוליאתילן טרפטלטה הוא פלסטיק חזק אך קל משקל. לדברי PETRA, האיגוד התעשייתי המייצג את יצרני PET הצפון אמריקאים זה נקרא פוליאסטר כאשר משתמשים בו בבדים וסיבים תזונתיים, אך PET הוא משמש בבקבוקים, צנצנות, מכולות ואריזות.

כפי שמדווחת לינדה פון עבור חברת CityLab, מיליון בקבוקי פלסטיק מיוצרים בכל דקה, ורובם - כ 90 אחוז - מסתיים במזבלות, אוקיינוסים ופארקים ולא ממוחזרים. PET יכול לקחת מאות שנים להתפרק באופן טבעי. מה שממוחזר משמש בדרך כלל בטקסטיל, כמו בגדים או שטיחים.

כפי שמדווח קרינגטון, צוות החוקרים בראשותו של פרופסור אוניברסיטת פורטסמות ', ג'ון מקגאהן, רצה בתחילה לצבוט את האנזים כדי לראות כיצד הוא התפתח. הם התחילו בבדיקת המבנה המדויק של האנזים של החיידק, ואז השתמשו בטכנולוגיית רנטגן לבחינת אטומים בודדים.

הם גילו שהמבנה נראה דומה לזה שהתפתח לפירוק פולימר טבעי שנקרא קוצין, המהווה ציפוי שעווה דוחה מים עבור צמחים רבים. בפתיחת האנזים לחקירת דמיון זה, הם בסופו של דבר הגיעו לתרכובת שיכולה לפרק את הפלסטיק ביעילות של 20 אחוז יותר.

"מה שהתברר למעשה היה ששיפרנו את האנזים, שהיה קצת הלם, " מקגאהן אומר לקרינגטון.

כפי שמחקרים הראו פעם אחר פעם, הפלסטיק מהווה בעיה הולכת וגדלה עבור האוקיינוסים בעולם. מחקר משנת 2015 מצא כי בערך שמונה מיליון טונות של פלסטיק נכנסים לאוקיינוס ​​בכל שנה, כך דווח אז בנשיונל ג'יאוגרפיק . וכל הפלסטיק הזה מזיק לחיות הבר. הרבה ציפורי ים ובעלי חיים ימיים אחרים נוהגים לקטוע את הקטעים הצבעוניים ומטעים את הפלסטיק לאוכל.

משמעות הדבר היא שפתרון פוטנציאלי לבעיית הפלסטיק שלנו עשוי להיות קידום משמעותי. אך האם האנזים המוטנטי באמת יכול לפתור את הבעיה הזו?

על פי נתוני וושינגטון, שמירת ללא מטרות רווח שמירת אוקיינוסים, התשובה לשאלה זו היא לא. בתגובה למחקר החדש, השמרון פרסם הצהרה שציטטה את רמני נאראיאן, פרופסור להנדסה כימית ומדעי חומרים באוניברסיטת מישיגן סטייט: "הבעיה אינה ב'טכנולוגיה 'לשימוש חוזר ב- PET או בפירוק למרכיביה אלא התאוששות וכלכלה של התהליכים שבהם נעשה שימוש. בקבוקי PET-גבישיים למחצה כבר ניתנים למחזור מלא במערכות הנוכחיות שלנו. "

במילים אחרות, הבעיה העיקרית היא לא פירוק הפלסטיק אלא סילוק הפלסטיק מהאוקיאנוס. במקום זאת, השמירה מציעה להתאמץ מלכתחילה להשאיר את הפלסטיק מהאוקיינוס.

כפי שמדווח פון, זו אינה הפעם הראשונה שמדענים מגלים תגליות מעניינות, שעשויות לפתור בעיות פלסטיות. בשנה שעברה הודיעו חוקרים בספרד על גילויו של מין של תולעת שעווה שיכול לאכול את דרכו משקית ניילון.

עם זאת, החוקרים אופטימיים לגבי "האנזים המוטציה" שלהם. על פי הודעה לעיתונות, הם פועלים כעת לקצר את הזמן שלוקח לאנזים לפרק פלסטיק. האצת התהליך עשויה לאפשר שימוש לגיטימי בקנה מידה גדול - ויכולה להיות לכך שפחות פלסטיק יעשה את דרכו לסביבה מלכתחילה.

"מה שאנחנו מקווים לעשות זה להשתמש באנזים זה כדי להפוך את הפלסטיק הזה חזרה למרכיביו המקוריים, כך שנוכל למחזר אותו ממש לפלסטיק, " אומר מקגאהן לקרינגטון. "זה אומר שלא נצטרך לחפור עוד שמן, ובאופן בסיסי, זה צריך להפחית את כמות הפלסטיק בסביבה."