Wetenskaplikes het weer 'n nuwe manier van plastiese ontbinding aangekondig

2024 Outeur: Seth Attwood | [email protected]. Laas verander: 2023-12-16 15:56

Wetenskaplikes het per ongeluk 'n stof gevind wat plastiek binne 'n paar dae ontbind. Hulle beplan om hul pogings op verdere verbeterings te fokus – hulle het reeds idees oor hoe om die ontbinding met 'n faktor van 100 te bespoedig.

Wetenskaplikes het’n ensiem geskep wat plastiek kan vernietig, en dit werk veral goed met plastiekbottels. Hierdie prestasie sal help om die groot hoeveelheid plastiek wat die planeet besoedel, aan te pak. Hulle het die resultate in die joernaal Proceedings of the National Academy of Sciences gerapporteer.

In 2016 is bakterieë wat plastiek kan absorbeer in 'n stortingsterrein in Japan gevind. Die proses, wat gewoonlik eeue duur, het hulle 'n paar dae geneem. Nou het wetenskaplikes daarin geslaag om die struktuur van die ensiem wat hulle hiervoor gebruik, te bepaal en dit te sintetiseer. Toe die span die ensiem toets, het dit geblyk dat dit die poliëtileentereftalaat (PET) wat in drankbottels gebruik word selfs beter as die oorspronklike kan hanteer.

“Dit het geblyk dat ons die ensiem verbeter het. Ons was 'n bietjie geskok,” sê professor John McGehan van die Universiteit van Portsmouth in die VK. "Dit is 'n ware ontdekking."

Sodoende hoop die navorsers dat hulle dit sal kan verbeter en dit selfs vinniger sal laat werk.

“Ons hoop om hierdie ensiem te gebruik om plastiek in sy bestanddele af te breek en dit dan weer te gebruik om plastiek te maak. Dit beteken dat daar nie meer olie geproduseer sal word nie en dat die hoeveelheid plastiek in die omgewing verminder kan word,” merk McGeehan op.

Sowat 'n miljoen plastiekbottels word elke minuut in die wêreld verkoop. Slegs 14% daarvan word verwerk. Baie van die res beland in die oseane, besoedel selfs die mees afgeleë uithoeke, benadeel die seelewe en - moontlik - seekosverbruikers.

"Die plastiek is uiters bestand teen agteruitgang," verduidelik McGehan.

Vandag word bottels wat herwin is gebruik om ondeursigtige vesels te vervaardig wat materiaal word vir klere en matte. Maar danksy die gebruik van 'n ensiem kan hulle gebruik word om nuwe plastiekbottels te maak, wat die behoefte om meer plastiek te vervaardig uitskakel.

"Ons moet saamleef met die feit dat olie min kos, en daarom is PET-produksie goedkoop," het McGehan gesê. "Dit is makliker vir vervaardigers om meer plastiek te skep as om dit te probeer herwin."

Om mee te begin, het die navorsers die struktuur geïdentifiseer van 'n ensiem wat deur bakterieë uit Japan vervaardig word. Om dit te doen, het hulle die Diamant-sinchrotron gebruik, wat in staat is om kragtige X-strale te produseer, wat dit moontlik maak om die struktuur van individuele atome te sien. Daar is gevind dat die ensiem soortgelyk is aan die een wat bakterieë algemeen gebruik om die natuurlike polimeerkutien af te breek, die was wat dikwels die skil van die vrugte bedek. Die manipulasie van die ensiem terwyl hy sy werk bestudeer het, het per ongeluk gelei tot 'n verbetering in sy vermoë om plastiek af te breek.

"Dit is 'n beskeie 20% verbetering, maar dit is nie die punt nie," sê McGehan. - Wat gebeur het, wys dat die ensiem nog nie geoptimaliseer is nie. Dit gee ons die geleentheid om al die tegnologieë wat oor die jare in die ontwikkeling van ander ensieme gebruik is te gebruik en’n ensiem te skep wat ultravinnig werk.”

Een van die moontlike verbeterings is om die ensiem oor te plant na ekstremofiele bakterieë wat temperature bo 70 ° C kan weerstaan - dit smelt PET, en in gesmelte vorm ontbind dit 10-100 keer vinniger. Sekere swamme kan ook bydra tot plastiese agteruitgang, maar bakterieë is makliker om vir industriële doeleindes te gebruik.

Bakterieë wat tans in die omgewing ontwikkel, kan gebruik word om ander soorte plastiek dood te maak, het McGehan gesê. Alhoewel die meeste van die plastiek in die see is, hoop die navorsers dat dit moontlik sal wees om plastiekvretende bakterieë na hierdie puinhope te vervoer.

"Ek dink dit is 'n baie interessante stuk werk wat wys dat daar potensiaal is om ensieme te gebruik om die groeiende afvalprobleem te bekamp," het chemikus Oliver Jones gesê. "Ensieme is nie-giftig, bioafbreekbaar en kan met behulp van mikroörganismes in groot hoeveelhede verkry word."

Wasmotlarwes kan met bakterieë meeding – daar is onlangs getoon dat hulle plastiek teen 'n indrukwekkende tempo kan absorbeer. Die ontdekking is per ongeluk gemaak - een van die navorsers, Federica Bertochini, 'n amateurbyeboer, was besig met die verwydering van parasiete uit die heuningkoek van haar korwe. Bertochini het die onttrekte ruspes tydelik in 'n gewone vullissak gesit en na 'n rukkie ontdek dat daar geen larwes is nie.

Bertochini,’n navorser by die Spaanse Instituut vir Biogeneeskunde en Biotegnologie, het in die verskynsel begin belangstel en’n wetenskaplike eksperiment met biochemici van Cambridge gedoen. Sowat honderd larwes is geneem, in 'n gewone plastieksak wat in 'n Britse winkel gekoop is, geplaas en gewag dat die gate verskyn. Soos dit geblyk het, is honderd ruspes in staat om 92 mg poliëtileen in 12 uur te hanteer.