Меню

Новий фермент, що розкладає пластик усього за добу

Чергова надія на подолання частини екологічних проблем з'явилася завдяки розробці Університету Техасу. Вони наблизилися до ідеї розкладання пластикових відходів на молекули за допомогою ферментів.

У пошуках вченим допоміг штучний інтелект. За допомогою технології машинного навчання вони розробили з'єднання, здатне знищувати пластик за 24 години. Стабільність нового ферменту робить його придатним для масового виробництва.

Деталі дослідження:

  • Вчені досліджують можливість використання ферментів для перероблювання пластику понад десять років, і вже досягли істотних успіхів.
  • У 2016 японська команда виявила бактерію, яка використовує ферменти для перетравлення ПЕТ протягом декількох тижнів.
  • Відредагована її версія, названа Петазою, посилила ефективність, а в 2020 був розроблений ще більш потужний різновид Петази, який "працює" вшестеро швидше.
  • Однак метод все ще мав певні вади. Наприклад, бактерія могла працювати лише з певної температури та кислотності, а при виході за рамки продуктивність її сильно падала. Це робило неможливим її використання у багатьох частинах планети.

Для розв'язання цих проблем команда розробила модель машинного навчання, яка прогнозує найкращі мутації в Петазі. Вчені вивчили ряд виробів з ПЕТ-контейнери, пляшки для води й тканини, а потім застосували модель для створення і модифікації нового ферменту. Вони називали його FAST-PETase (функціональна, активна, стабільна і стійка Петаза).

Результати:

  • Новий фермент довів свою ефективність у переробленні пластику при температурі від 30 до 50 градусів Цельсія і в декількох діапазонах кислотності.
  • Він зміг майже повністю зруйнувати 51 різних необроблених виробів з ПЕТ протягом одного тижня, а деякі з них — всього за 24 години.
  • Також вчені продемонстрували замкнутий цикл перероблення ПЕТ, у якому FAST-PETase руйнувала пластик, а потім з решти мономерів матеріал заново відновлювали хімічним шляхом.
  • Доступний і зручний метод швидкого розпаду пластика при низьких температурах, як вважають дослідники, можна буде без труднощів адаптувати до промислових потреб.
  • Вони подали патентну заявку на свою технологію і сподіваються, що незабаром вона з'явиться на переробних підприємствах.

Варто зазначити, що не лише люди працюють над проблемою пластикового засмічення. Навіть природа почала змінювати бактерії одночасно в різних частинах планети, щоб ті були здатні переробити пластик, який викинула у навколишнє середовище людина. Отримати його багатьом мікробам вже простіше, ніж звичну їжу. Вчені виявили близько 30 тисяч таких ферментів, що розкладають 10 найпоширеніших типів пластмас.

Джерело: 24ТЕХНО