В крайна сметка пластмасовите опаковки могат да бъдат биоразградими. Изследователи от Лайпциг са открили ензим, който бързо разгражда PET, най-широко произвежданата пластмаса в света.
Докато чистили купчина компост на гробището в Лайпциг, Кристиан Зонендекер и неговият изследователски екип откриват седем ензима, които никога не са виждали преди.
Те търсели протеини, които биха яли PET пластмаса - най-широко произвежданата пластмаса в света.
Обикновено се използва за бутилирана вода и хранителни стоки. Учените не са имали големи надежди, когато са донесли пробите обратно в лабораторията, казва Зонендекер пред „Дойче веле“. Това било едва второто сметище, което претърсили и смятали, че ензимите, които ядат PET, са рядкост.
Откритието
Но в една от пробите те открили нов ензим. Ензимът PHL7 разгражда цяло парче пластмаса за по-малко от ден. За да тестват скоростта, с която седем ензима разграждат PET, Сонендекер и неговият екип добавят смес от вода, фосфатен буфер, който често се използва за откриване на бактерии и новия ензим към седем отделни епруветки.
След добавяне на сместа екипът вкарва малки парченца PET пластмаса към всеки контейнер, за да види колко бързо е необходимо да се разгради.
Два ензима буквално изяждат пластмасата. За да гарантира, че откритието им не е случайност, екипът сравнява PHL7 с LCC, като и двата ензима разграждат пластмаса.
И те откриват, че PHL7 е по-бърз.
„Бих си помислил, че ще трябва да вземете проби от стотици различни места, преди да отделим един от тези ензими“, казва Греъм Хоу, ензимолог от университета Куинс в Онтарио, Канада.
Хоу, който също изучава разграждането на PET, но не е участвал в изследването в Лайпциг, казва, че е изумен от изследването, публикувано в Chemistry Europe. „Очевидно ако излезем сред природата, навсякъде ще има ензими, които правят това“, казва Хоу.
Въпреки че PET пластмасата може да се рециклира, тя не се биоразгражда. Подобно на ядрените отпадъци, след като е създадена, тя никога не изчезва. Тя може да бъде преработена в нови продукти - не е трудно да създадете чанта от рециклирани бутилки за вода например. Но качеството на пластмасата отслабва с всеки цикъл.
Решението
И така тя в крайна сметка се превръща в продукти като килими и в огромен брой торбички. Има два начина за решаване на този проблем: първият е да се спре производството на цялата PET пластмаса.
Но материалът е толкова разпространен, че дори компаниите да спрат да го произвеждат незабавно, пак ще има милиони празни бутилки за безалкохолни напитки или чанти, изработени от тези бутилки, които да се трупат в продължение на хиляди години. На второ място трябва да накарате пластмасата да се разгради.
Учените се опитват да намерят ензими, които да направят това от десетилетия и през 2012 г. откриха LCC, или „кутия за за компост от клони и листа“.
Само малка част от обществото предприема стъпки за намаляване на употребата на пластмаса повече от десетилетие след като беше предизвикано официалното обезкуражаване на използването на пластмаса за еднократна употреба, казват неправителствени организации и асоциации.
Президентът на малайзийското природозащитно дружество проф. д-р Ахмад Исмаил каза, че намаляването на използването на пластмасови сламки и торбички все още не е навик сред малайзийците.
„Ако седите един час в ресторант, ще видите много хора, които все още използват сламки. Някои ресторанти поставят сламките на бара, за да може клиентът да реши дали да използва сламка, и клиентът почти винаги взема“, казва той.
LCC беше голям пробив, защото показа, че компонент на LCC може да се използва за разграждане на PET пластмаса, когато се комбинира с друг ензим, известен като естераза.
Естеразните ензими се използват за разрушаване на химически връзки в процес, наречен хидролиза.
Учените, работещи върху LCC, са открили, че ензимът не прави разлика между естествени и синтетични полимери. Вместо това LCC припознава PET пластмасата като естествена и я изяжда като естествен полимер.
След откриването на LCC изследователи като Зонендекер търсят нови ензими, които ядат PET в природата. LCC е добър, казват те. Той е бърз, но все пак са необходими дни, за да се разгради PET и реакциите трябва да се проведат при много високи температури.
Други учени и изследователи се опитват да разберат как да проектират LCC, за да го направят по-ефективен. Изследователи от Тексаския университет в Остин създадоха протеин, който яде PET. Казват, че техният протеин може да разгради PET пластмасата за 24 часа.
Дейвид Зечел, професор по химия в университета Куинс, казва, че тези подходи винаги започват с нещо, което е известно - изследователите не намират непременно нищо ново, но работят за подобряване на това, което вече е открито.
Екипът тества "предварителна обработка", която се прилага върху бутилки за безалкохолни напитки. Този тип инженерство е важен, тъй като изследователите се опитват да създадат оптималния ензим за разграждане на PET.
Работата на Зонендекер показва, че „дори не сме надскочили реалността“ по отношение на потенциала на естествено срещащите се ензими. Новооткритият ензим на Зонендекер също има своите ограничения.
Той може да разруши контейнерите, в които купувате гроздето си в хранителния магазин, но не може да разбие бутилка за безалкохолна напитка. Все още не.
PET пластмасата, използвана в бутилките за напитки, е разтеглена и химически променена, което я прави по-трудна за биоразграждане от PET, използван в контейнери за плодове.
При тестове екипът на Зонендекер е направил предварителна обработка, която се прилага върху PET бутилки, което улеснява ензима да разгражда пластмасата. Но това изследване все още не е публикувано.
С помощта на индустрията, каза изследователят, технологията, използваща PHL7 за разграждане на PET в голям мащаб, може да бъде готова след около четири години.
