Vědci se inspirovali Pac-Manem a vynalezli „koktejl“, který pojídá plasty, což může pomoci eliminovat plastový odpad.
Skládá se ze dvou enzymů - PETázy a MHETázy produkovaných bakterií zvanou Ideonella sakaiensis, která se živí plastovými lahvemi.
Na rozdíl od přirozené degradace, která trvá stovky let, dokáže tento superenzym přeměnit plast na své původní „komponenty“ během několika dní.
Tyto dva enzymy fungují společně, například „dva Pac-Man propojené provázkem“ žvýkání na svačinu.
Tento nový superenzym tráví plast šestkrát rychleji než původní enzym PETáza objevený v roce 2018.
Jejím cílem je polyethylentereftalát (PET), nejběžnější termoplast používaný k výrobě jednorázových nápojových lahví, oděvů a koberců, jejichž rozklad v prostředí obvykle trvá stovky let.
Profesor John McGeehan z University of Portsmouth řekl tiskové agentuře PA, že v současné době získáváme tyto základní zdroje z fosilních zdrojů, jako je ropa a zemní plyn. To je skutečně neudržitelné.
„Ale pokud dokážeme do odpadního plastu přidat enzymy, můžeme to za pár dní rozložit.“
V roce 2018 narazil profesor McGeehan a jeho tým na upravenou verzi enzymu zvaného PETáza, který dokáže rozložit plast za několik dní.
Ve své nové studii výzkumný tým smíchal PETázu s jiným enzymem nazývaným MHETáza a zjistil, že „stravitelnost plastových lahví se téměř zdvojnásobila“.
Poté vědci použili genetické inženýrství k propojení těchto dvou enzymů v laboratoři, stejně jako „propojení dvou Pac-Mana lanem“.
„PETáza eroduje povrch plastu a MHETáza bude dále řezat, takže se jeví jako přirozené, abychom zjistili, zda je můžeme použít k napodobení situace v přírodě.“ Řekl profesor McGeehan.
„Náš první experiment ukázal, že spolu fungují lépe, a proto jsme se rozhodli zkusit je propojit.“
„Jsme velmi potěšeni, že náš nový chimérický enzym je třikrát rychlejší než přirozeně se vyvíjející izolátový enzym, což otevírá nové cesty pro další vylepšení.“
Profesor McGeehan také použil Diamond Light Source, synchrotron umístěný v Oxfordshire. Jako mikroskop využívá výkonný rentgen 10 miliardkrát jasnější než slunce, který je dostatečně silný, aby viděl jednotlivé atomy.
To umožnilo výzkumnému týmu určit trojrozměrnou strukturu enzymu MHETázy a poskytnout jim molekulární plán, aby mohli začít navrhovat rychlejší enzymový systém.
Kromě PET lze tento superenzym použít také pro PEF (polyethylenfuranát), bioplast na bázi cukru používaný pro pivní láhve, i když nedokáže rozložit jiné druhy plastů.
Tým v současné době hledá způsoby, jak dále urychlit proces rozkladu, aby mohla být technologie použita pro komerční účely.
„Čím rychleji vyrábíme enzymy, tím rychleji rozkládáme plasty a tím vyšší je jejich komerční životaschopnost,“ řekl profesor McGeehan.
Tento výzkum byl publikován ve sborníku Národní akademie věd.
