אנזים חדש שנמצא בקומפוסט פשוט קבע שיא מהירות לפירוק פלסטיק

(Placebo365/Getty Images)

מיכל פלסטיק שנזרק למזבלה יכול לקחת מאות שנים להתפרק באופן טבעי, אבל אנזים שהתגלה לאחרונה יכול לאכול את הפסולת תוך פחות מיממה.

הפוליאסטר הידרולאז היעיל ביותר, הידוע בשם PHL7, נמצא לאחרונה בבית קברות גרמני כשהוא מכרסם בקומפוסט.

במעבדה, חוקרים גילו שהוא מסוגל לפרק פוליאתילן טרפתלאט (PET) ב-90% תוך 16 שעות.

PHL7 אינו 'אוכל הפלסטיק' הטבעי הראשון שהתגלה על ידי מדענים, אבל הוא המהיר ביותר.

בשנת 2016, אנזים זולל PET, הנקרא LLCנמצא במפעל מיחזורביפן. בשנים שחלפו מאז, הוא הוכרז כצ'ומפר פלסטיק בסטנדרט זהב. אבל ה-PHL7 שזה עתה נמצא הוא מהיר פי שניים בעבודה.

מאז 2016, האנזים LLC קייםמותאם על ידי מדעניםליצור מוטציה רעבתנית אפילו יותר מהטבעי, ובכל זאת אפילו ליצירה הסינתטית הזו יש דבר או שניים ללמוד מ-PHL7.

'האנזים שהתגלה בלייפציג יכול לתרום תרומה חשובה להקמת תהליכי מיחזור פלסטיק חוסכי אנרגיה חלופיים', אומר המיקרוביולוג וולפגנג צימרמן מאוניברסיטת לייפציג בגרמניה.

'הביו-קטליזטור שפותח כעת בלייפציג הוכח כיעיל ביותר בפירוק מהיר של אריזות מזון משומשות מסוג PET והוא מתאים לשימוש בתהליך מיחזור ידידותי לסביבה שבו ניתן לייצר פלסטיק חדש ממוצרי הפירוק'.

למרבה הצער, לא PHL7 ולא LCC יכולים להשפיל לחלוטין פלסטיק PET עם גבישיות גבוהה יותר (מבנה מולקולרי מאורגן יותר), כמו אלה המשמשים בבקבוקים מסוימים.

אבל אם נותנים ל-PHL7 מכונית פרי עשויה מפלסטיק PET, היא יכולה לפרק את הפסולת תוך פחות מ-24 שעות.

אפילו טוב יותר, ניתן לבנות את תוצרי הלוואי של תהליך המיחזור הזה כדי ליצור מיכלי פלסטיק חדשים.

האפשרויות למיחזור הן עצומות. בכל שנה, יותר מ 82 מיליון טון של PET מיוצרים ברחבי העולם, ו אחוז קטן בלבד מוחזר לפלסטיק חדש.

גם כאשר מוצר פלסטיק נשלח למפעל מיחזור, התהליך להמיס אותו וליצור משהו חדש הוא עתיר אנרגיה ויקר.

מיחזור ביולוגי, לעומת זאת, יכול לעזור ליצור משק פלסטיק מעגלי זול ויעילה. במהלך השנים האחרונות, מדענים היו מירוץ להתפתח חיידקים אוכלי פלסטיק למטרה זו בדיוק.

PHL7 בולט ממועמדים אחרים שנמצאו עד כה. נראה שהאופן שבו הוא מפרק במהירות PET תלוי באבן בניין אחת ב-DNA שלו.

בנקודה מסוימת ברצף חומצות האמינו שלו, PHL7 נושא לאוצין שבו אנזימים אחרים נושאים שאריות פנילאלנין. בעבר, לאוצין במצב זה נקשר לקשירה של פולימרים לאנזימים.

כאשר חוקרים בגרמניה החליפו את פנילאלנין בלאוצין באנזים אחר, האורגניזם נעשה הרבה יותר מהיר בפירוק הפלסטיק. למעשה, היעילות שלו הייתה שווה ל-PHL7.

בהשוואה לאנזימי LLC, האנזים PHL7 הצליח גם להיקשר ליותר פולימרים במעבדה.

'תוצאות אלו מצביעות על כך שהתחליף של פנילאלנין/לאוצין יכול להיות אחראי חלקית לשינויים בתרומת האנרגיה הקושרת לכל שארית ב-PHL7', הכותבים לִכתוֹב .

PHL7 הוא לא רק מהיר, האנזים הזה לא מצריך שום טיפול מקדים לפני שהוא חופר פנימה. הוא יאכל פלסטיק בלי לטחון או להמיס.

התהליך להרכיב שוב את תוצרי הלוואי גם לא חייב להיות תלוי בפטרוכימיקלים.

'כך,' המחברים לְהַסִיק , 'על ידי שימוש באנזימים רבי עוצמה כגון PHL7 ניתן למחזר ישירות אריזות PET תרמופורמיות לאחר הצריכה בתהליך סגור עם טביעת רגל פחמנית נמוכה וללא שימוש בפטרוכימיקלים, תוך מימוש תהליך מיחזור בר קיימא של פסולת PET פלסטיק חשובה זרם.'

בהתחשב במצב הקשה של זיהום פלסטיק ברחבי העולם, זה נשמע כמו חלום. צוות החוקרים מאוניברסיטת לייפציג עובד כעת על אב טיפוס.

המחקר פורסם ב ChemSusChem .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.