Vědci opět oznámili nový způsob rozkladu plastů

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Vědci náhodou objevili látku, která rozloží plast za pár dní. Své úsilí plánují zaměřit na další vylepšení – už teď mají nápady, jak rozklad stonásobně urychlit.

Vědci vytvořili enzym, který dokáže ničit plasty, a funguje to obzvláště dobře s plastovými lahvemi. Tento úspěch pomůže vypořádat se s obrovským množstvím plastů, které znečišťují planetu. O výsledcích informovali v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

V roce 2016 byly na skládce v Japonsku nalezeny bakterie schopné absorbovat plasty. Proces, který obvykle trvá staletí, jim zabral pár dní. Nyní se vědcům podařilo určit strukturu enzymu, který k tomu používají, a syntetizovat ho. Když tým testoval enzym, ukázalo se, že je schopen zacházet s polyethylentereftalátem (PET) používaným v nápojových lahvích ještě lépe než originál.

"Ukázalo se, že jsme zlepšili enzym." Byli jsme trochu v šoku, “říká profesor John McGehan z University of Portsmouth ve Spojeném království. "Toto je skutečný objev."

Vědci přitom doufají, že se jim ho podaří vylepšit, aby fungoval ještě rychleji.

„Doufáme, že pomocí tohoto enzymu rozložíme plast na jeho složky a poté je znovu použijeme k výrobě plastu. To znamená, že již nebude produkována žádná ropa a že lze snížit množství plastů v životním prostředí, “poznamenává McGeehan.

Každou minutu se na světě prodá asi milion plastových lahví. Pouze 14 % z nich je zpracováno. Mnoho ze zbytku končí v oceánech, znečišťují i ty nejodlehlejší kouty, poškozují mořský život a – potenciálně – spotřebitele mořských plodů.

„Plast je extrémně odolný vůči degradaci,“vysvětluje McGehan.

Dnes se lahve, které byly recyklovány, používají k výrobě neprůhledných vláken, která se stávají materiálem pro oděvy a koberce. Ale díky použití enzymu je lze použít k výrobě nových plastových lahví, čímž odpadá potřeba vyrábět více plastu.

"Musíme žít s tím, že ropa stojí málo, a proto je výroba PET levná," řekl McGehan. "Pro výrobce je jednodušší vytvořit více plastů, než se je pokoušet recyklovat."

Pro začátek vědci identifikovali strukturu enzymu produkovaného bakteriemi z Japonska. Použili k tomu diamantový synchrotron, který je schopen produkovat silné rentgenové záření, díky kterému je možné vidět strukturu jednotlivých atomů. Bylo zjištěno, že enzym je podobný tomu, který bakterie běžně používají k rozkladu přírodního polymeru kutinu, vosku, který často pokrývá slupku ovoce. Manipulace s enzymem při studiu jeho práce neúmyslně vedla ke zlepšení jeho schopnosti degradovat plast.

"Je to skromné 20% zlepšení, ale o to nejde," říká McGehan. - Co se stalo, ukazuje, že enzym ještě nebyl optimalizován. To nám dává příležitost využít všechny technologie, které byly v průběhu let použity při vývoji jiných enzymů, a vytvořit enzym, který funguje ultra-rychle.

Jedním z možných vylepšení je transplantace enzymu extremofilním bakteriím, které snesou teploty nad 70 °C – roztaví PET a v roztavené formě se rozloží 10–100krát rychleji. Některé houby mohou také přispívat k degradaci plastů, ale bakterie se snáze používají pro průmyslové účely.

Bakterie, které se v současné době vyvíjejí v životním prostředí, by mohly být použity k zabíjení jiných typů plastů, řekl McGehan. Přestože většina plastu je v oceánu, vědci doufají, že bude možné do těchto hromad trosek přenést bakterie požírající plasty.

"Myslím, že je to velmi zajímavá práce, která ukazuje, že existuje potenciál pro použití enzymů v boji proti rostoucímu problému s odpady," řekl chemik Oliver Jones. "Enzymy jsou netoxické, biologicky odbouratelné a lze je získat pomocí mikroorganismů ve velkém množství."

Larvy zavíječe voskového mohou konkurovat bakteriím – nedávno se ukázalo, že dokážou působivou rychlostí absorbovat plasty. K objevu došlo náhodou – jedna z badatelek, Federica Bertochini, amatérská včelařka, se zabývala odstraňováním parazitů z plástu svých úlů. Bertochini dočasně uložil extrahované housenky do běžného pytle na odpadky a po chvíli zjistil, že tam nejsou žádné larvy.

Bertochini, výzkumník ze Španělského institutu biomedicíny a biotechnologie, se o fenomén začal zajímat a provedl vědecký experiment s biochemiky z Cambridge. Bylo odebráno asi sto larev, umístěno do obyčejného plastového sáčku zakoupeného v britském obchodě a čekalo se, až se objeví díry. Jak se ukázalo, sto housenek si dokáže poradit s 92 mg polyethylenu za 12 hodin.