Разработан новый фермент для переработки пластика
Пластиковые отходы - это вечная проблема, которую технологии продолжают пытаться решить. Одним из возможных решений, которое сейчас изучается, является использование ферментов, способных расщеплять пластик. Ферменты могут быть использованы для расщепления определенных компонентов пластика и, возможно, будут более экономичными и энергоэффективными, чем другие способы расщепления или переработки пластика.
К сожалению, использование ферментов сопряжено с целым рядом проблем, поскольку они часто не стабильны или не очень эффективны в условиях, которые сделали бы их полезными в промышленных масштабах.
В попытке преодолеть эти проблемы и разработать фермент, пригодный для переработки пластмасс на промышленном уровне, ученые Манчестерского института биотехнологии (MIB) разработали новую инженерную платформу. Платформа может оценить способность к расщеплению пластмасс около 1 000 ферментов в день. Для создания полезных ферментов используется направленная эволюция, при которой мутации вводятся и отбираются.
Чтобы продемонстрировать возможности этой платформы, ученые использовали ее для создания фермента, который разлагает поли(этилен)терефталат (ПЭТ), наиболее распространенный пластик, используемый для изготовления бутылок.
"Накопление пластика в окружающей среде является серьезной глобальной проблемой. По этой причине мы хотели использовать наши возможности эволюции ферментов для улучшения свойств ферментов, разлагающих пластик, чтобы помочь облегчить некоторые из этих проблем", - объяснила доктор Элизабет Белл, которая руководила экспериментальной работой в MIB.
"Мы надеемся, что в будущем наша масштабируемая платформа позволит нам быстро разрабатывать новые и специфические ферменты, пригодные для использования в крупномасштабных процессах переработки пластика".
Новый фермент, названный HotPETase, был разработан путем прямой эволюции, начиная с IsPETase, который естественным образом создан бактерией Ideonella sakaiensis для разложения ПЭТ. К сожалению, этот фермент нестабилен при более высоких температурах, необходимых для промышленной переработки, поэтому исследователи разработали HotPETase, которая работает при 70°C (~158°F), что делает ее более оптимальной.
Этот инженерный подвиг является многообещающим шагом вперед. Однако для продолжения процесса потребуется большая совместная и междисциплинарная работа.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Catalysis.
