Forskere har nok en gang annonsert en ny måte for nedbryting av plast

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Forskere fant ved et uhell et stoff som bryter ned plast i løpet av få dager. De planlegger å fokusere innsatsen på ytterligere forbedringer – de har allerede ideer om hvordan de kan fremskynde nedbrytningen med en faktor 100.

Forskere har laget et enzym som kan ødelegge plast, og det fungerer spesielt godt med plastflasker. Denne prestasjonen vil bidra til å takle den enorme mengden plast som forurenser planeten. De rapporterte resultatene i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.

I 2016 ble det funnet bakterier som var i stand til å absorbere plast på et deponi i Japan. Prosessen, som vanligvis tar århundrer, tok dem noen dager. Nå har forskere klart å bestemme strukturen til enzymet de bruker til dette, og syntetisere det. Da teamet testet enzymet, viste det seg å kunne håndtere polyetylentereftalatet (PET) som ble brukt i drikkeflasker enda bedre enn originalen.

"Det viste seg at vi forbedret enzymet. Vi ble litt sjokkert, sier professor John McGehan ved University of Portsmouth i Storbritannia. "Dette er en ekte oppdagelse."

Ved å gjøre det håper forskerne at de vil være i stand til å forbedre den, slik at den fungerer enda raskere.

Vi håper å bruke dette enzymet til å bryte ned plast til dets bestanddeler og deretter bruke dem igjen til å lage plast. Det betyr at det ikke blir mer olje å produsere og at mengden plast i miljøet kan reduseres, sier McGeehan.

Rundt en million plastflasker selges hvert minutt i verden. Bare 14 % av dem behandles. Mange av resten havner i havene, forurenser selv de mest avsidesliggende hjørnene, skader livet i havet og – potensielt – sjømatforbrukerne.

"Plasten er ekstremt motstandsdyktig mot nedbrytning," forklarer McGehan.

I dag brukes flasker som er resirkulert til å produsere ugjennomsiktige fibre som blir materiale til klær og tepper. Men takket være bruken av et enzym kan de brukes til å lage nye plastflasker, noe som eliminerer behovet for å produsere mer plast.

"Vi må leve med det faktum at olje koster lite, og det er grunnen til at PET-produksjon er billig," sa McGehan. "Det er lettere for produsenter å lage mer plast enn å prøve å resirkulere den."

Til å begynne med identifiserte forskerne strukturen til et enzym produsert av bakterier fra Japan. For å gjøre dette brukte de Diamond-synkrotronen, som er i stand til å produsere kraftige røntgenstråler, som gjør det mulig å se strukturen til individuelle atomer. Enzymet ble funnet å være likt det bakteriene vanligvis bruker for å bryte ned den naturlige polymeren cutin, voksen som ofte dekker fruktens hud. Manipuleringen av enzymet mens man studerte arbeidet med det, resulterte utilsiktet i en forbedring i dets evne til å bryte ned plast.

"Det er en beskjeden 20% forbedring, men det er ikke poenget," sier McGehan. – Det som skjedde viser at enzymet ennå ikke er optimalisert. Dette gir oss muligheten til å bruke alle teknologiene som har blitt brukt i utviklingen av andre enzymer gjennom årene og skape et enzym som virker ultraraskt.»

En av de mulige forbedringene er å transplantere enzymet til ekstremofile bakterier som tåler temperaturer over 70 ° C - det smelter PET, og i smeltet form brytes det ned 10-100 ganger raskere. Enkelte sopp kan også bidra til plastisk nedbrytning, men bakterier er lettere å bruke til industrielle formål.

Bakterier som for tiden utvikler seg i miljøet kan brukes til å drepe andre typer plast, sa McGehan. Selv om det meste av plasten er i havet, håper forskerne at det skal være mulig å frakte plastspisende bakterier til disse søppelhaugene.

"Jeg synes dette er et veldig interessant stykke arbeid som viser at det er potensial for å bruke enzymer for å bekjempe det økende avfallsproblemet," sa kjemiker Oliver Jones. "Enzymer er giftfrie, biologisk nedbrytbare og kan fås ved hjelp av mikroorganismer i store mengder."

Voksmølllarver kan konkurrere med bakterier – de har nylig vist seg å kunne absorbere plast i en imponerende hastighet. Oppdagelsen ble gjort ved et uhell - en av forskerne, Federica Bertochini, en amatørbirøkter, var engasjert i å fjerne parasitter fra bikaken i bikubene hennes. Bertochini la midlertidig de utvunnede larvene i en vanlig søppelsekk og oppdaget etter en stund at det ikke fantes larver.

Bertochini, en forsker ved det spanske instituttet for biomedisin og bioteknologi, ble interessert i fenomenet og gjennomførte et vitenskapelig eksperiment med biokjemikere fra Cambridge. Rundt hundre larver ble tatt, lagt i en vanlig plastpose kjøpt i en britisk butikk, og ventet på at hullene skulle dukke opp. Som det viste seg, er hundre larver i stand til å håndtere 92 mg polyetylen på 12 timer.