Ғалымдар пластикті ыдыратудың жаңа әдісін тағы да жариялады

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Ғалымдар кездейсоқ бірнеше күнде пластикті ыдырататын зат тапты. Олар күш-жігерін одан әрі жақсартуға бағыттауды жоспарлап отыр - оларда ыдырауды 100 есе жылдамдату туралы идеялар бар.

Ғалымдар пластикті жоя алатын фермент жасады және ол әсіресе пластик бөтелкелермен жақсы жұмыс істейді. Бұл жетістік планетаны ластайтын пластиктің үлкен көлемімен күресуге көмектеседі. Олар бұл туралы Proceedings of the National Academy of Sciences журналында хабарлады.

2016 жылы Жапонияда полигонда пластикті сіңіруге қабілетті бактериялар табылды. Әдетте ғасырларға созылатын процесс оларға бірнеше күн қажет болды. Енді ғалымдар бұл үшін қолданатын ферменттің құрылымын анықтап, оны синтездей алды. Команда ферментті сынаған кезде сусын бөтелкелерінде қолданылатын полиэтилентерефталатты (ПЭТ) түпнұсқадан да жақсы өңдей алатыны анықталды.

«Біз ферментті жақсартқанымыз белгілі болды. Біз аздап таң қалдық », - дейді Ұлыбританиядағы Портсмут университетінің профессоры Джон МакГехан. «Бұл нағыз жаңалық».

Осылайша, зерттеушілер оны жақсарта алады деп үміттенеді, бұл оны одан да жылдамырақ етеді.

«Біз бұл ферментті пластикті оның құрамдас бөліктеріне ыдырату үшін қолданамыз деп үміттенеміз, содан кейін оларды қайтадан пластик жасау үшін пайдаланамыз. Бұл бұдан былай мұнай өндірілмейтінін және қоршаған ортадағы пластиктің мөлшерін азайтуға болатындығын білдіреді », - деп атап өтті МакГихан.

Әлемде минут сайын миллионға жуық пластик бөтелкелер сатылады. Оның 14 пайызы ғана өңделген. Қалғандарының көпшілігі мұхиттарға түсіп, тіпті ең алыс бұрыштарды ластап, теңіз өміріне және ықтимал теңіз өнімдерін тұтынушыларға зиянын тигізеді.

«Пластик тозуға өте төзімді», - деп түсіндіреді МакГехан.

Бүгінгі күні қайта өңделген бөтелкелер киім мен кілемге арналған материалға айналатын мөлдір емес талшықтарды өндіру үшін пайдаланылады. Бірақ ферментті қолданудың арқасында олар жаңа пластикалық бөтелкелер жасау үшін қолданыла алады, бұл көбірек пластик өндіру қажеттілігін болдырмайды.

«Біз мұнайдың аз тұратынымен өмір сүруіміз керек, сондықтан ПЭТ өндіру арзан», - деді МакГехан. «Өндірушілер үшін оны қайта өңдеуге тырысқаннан гөрі көбірек пластик жасау оңай».

Алдымен зерттеушілер Жапониядан келген бактериялар өндіретін ферменттің құрылымын анықтады. Ол үшін олар жеке атомдардың құрылымын көруге мүмкіндік беретін қуатты рентген сәулелерін шығаруға қабілетті Алмаз синхротронын пайдаланды. Фермент табиғи полимер кутинді, көбінесе жеміс терісін жабатын балауызды ыдырату үшін жиі қолданатын бактерияға ұқсас екені анықталды. Фермент жұмысын зерттеу кезінде оны манипуляциялау абайсызда оның пластикті ыдырату қабілетін жақсартуға әкелді.

«Бұл қарапайым 20% жақсарту, бірақ бұл мәселе емес», - дейді МакГехан. – Болған оқиға ферменттің әлі оңтайландырылмағанын көрсетеді. Бұл бізге көптеген жылдар бойы басқа ферменттерді әзірлеуде қолданылған барлық технологияларды қолдануға және өте жылдам жұмыс істейтін ферментті жасауға мүмкіндік береді ».

Мүмкін жақсартулардың бірі ферментті 70 ° C жоғары температураға төтеп бере алатын экстремофильді бактерияларға трансплантациялау болып табылады - ол ПЭТ-ті ерітеді, ал балқытылған күйінде ол 10-100 есе жылдам ыдырайды. Кейбір саңырауқұлақтар да пластикалық деградацияға ықпал етуі мүмкін, бірақ бактерияларды өнеркәсіптік мақсаттарда пайдалану оңайырақ.

Қазіргі уақытта қоршаған ортада дамып жатқан бактериялар пластиктің басқа түрлерін өлтіру үшін пайдаланылуы мүмкін, деді МакГехан. Пластмассаның көп бөлігі мұхитта болса да, зерттеушілер пластикті жейтін бактерияларды осы қоқыс үйінділеріне тасымалдау мүмкін болады деп үміттенеді.

«Менің ойымша, бұл өсіп келе жатқан қалдықтар мәселесімен күресу үшін ферменттерді пайдалану мүмкіндігі бар екенін көрсететін өте қызықты жұмыс», - деді химик Оливер Джонс. «Ферменттер улы емес, биологиялық ыдырайтын және микроорганизмдердің көмегімен көп мөлшерде алуға болады».

Балауыз көбелек личинкалары бактериялармен бәсекелесе алады - жақында олар пластикті әсерлі жылдамдықпен сіңіре алатыны анықталды. Жаңалық кездейсоқ ашылды - зерттеушілердің бірі, әуесқой омарташы Федерика Берточини өз ұясының бал ұясынан паразиттерді жоюмен айналысты. Берточини алынған құрттарды уақытша кәдімгі қоқыс дорбасына салып, біраз уақыттан кейін дернәсілдердің жоқтығын анықтады.

Испанияның биомедицина және биотехнология институтының ғылыми қызметкері Берточини бұл құбылысқа қызығушылық танытып, Кембридждік биохимиктермен бірге ғылыми тәжірибе жүргізді. Жүзге жуық личинка алынып, британдық дүкеннен сатып алынған кәдімгі полиэтилен пакетіне салынып, тесіктердің пайда болуын күтті. Белгілі болғандай, жүз құрт 92 мг полиэтиленді 12 сағатта жеңе алады.