Tutkijat innoittivat Pac-Man ja keksivät muovia syövän "cocktailin", joka voi auttaa poistamaan muovijätteet.
Se koostuu kahdesta entsyymistä - PETaasista ja MHETaasista - joita tuottaa bakteeri nimeltä Ideonella sakaiensis, joka ruokkii muovipulloja.
Toisin kuin luonnollinen hajoaminen, joka kestää satoja vuosia, tämä superentsyymi voi muuttaa muovin alkuperäisiksi "komponenteiksi" muutamassa päivässä.
Nämä kaksi entsyymiä toimivat yhdessä, kuten "kaksi Pac-Mania, jotka on kytketty narulla", pureskelevat välipalapalloa.
Tämä uusi superentsyymi pilkkoo muovia 6 kertaa nopeammin kuin alkuperäinen vuonna 2018 löydetty PETaasientsyymi.
Sen kohde on polyeteenitereftalaatti (PET), yleisin kertamuovisten juomapullojen, vaatteiden ja mattojen valmistukseen käytetty kestomuovi, jonka hajoaminen ympäristössä kestää yleensä satoja vuosia.
Professori John McGeehan Portsmouthin yliopistosta kertoi PA-uutistoimistolle, että tällä hetkellä saamme nämä perusvarat fossiilisista lähteistä, kuten öljystä ja maakaasusta. Tämä on todellakin kestämätöntä.
"Mutta jos voimme lisätä entsyymejä muovijätteeseen, voimme hajottaa sen muutamassa päivässä."
Vuonna 2018 professori McGeehan ja hänen tiiminsä törmäsivät muunnettuun versioon PETase-entsyymistä, joka voi hajottaa muovin muutamassa päivässä.
Uudessa tutkimuksessaan tutkimusryhmä sekoitti PETaasin toisen entsyymin, nimeltään MHETase, ja havaitsi, että "muovipullojen sulavuus on melkein kaksinkertaistunut".
Sitten tutkijat käyttivät geenitekniikkaa yhdistääkseen nämä kaksi entsyymiä laboratoriossa, aivan kuten "kahden Pac-Manin liittäminen köyteen".
"PETaasi kuluttaa muovin pintaa ja MHETaasi leikkaa edelleen, joten näyttää luonnolliselta, voimmeko käyttää niitä yhdessä jäljittelemään luonnon tilannetta." Professori McGeehan sanoi.
"Ensimmäinen kokeilemme osoitti, että ne toimivat paremmin yhdessä, joten päätimme yrittää yhdistää ne."
"Olemme erittäin tyytyväisiä huomatessamme, että uusi kimeerinen entsyymimme on kolme kertaa nopeampi kuin luonnossa kehittynyt isolaattientsyymi, mikä avaa uusia keinoja lisäparannuksille."
Professori McGeehan käytti myös Oxfordshiressa sijaitsevaa timanttivalolähdettä, synkronia. Se käyttää voimakasta röntgenkuvaa, joka on 10 miljardia kertaa kirkkaampi kuin aurinko, mikroskooppina, joka on tarpeeksi vahva nähdäksesi yksittäiset atomit.
Tämä antoi tutkimusryhmälle mahdollisuuden määrittää MHETaasientsyymin kolmiulotteinen rakenne ja tarjota heille molekyylisuunnitelma nopeamman entsyymijärjestelmän suunnittelun aloittamiseksi.
PET: n lisäksi tätä superentsyymiä voidaan käyttää myös PEF: ään (polyetyleenifuranaatti), sokeripohjaiseen biomuoviin, jota käytetään olutpulloissa, vaikka se ei pysty hajottamaan muita muovityyppejä.
Tiimi etsii parhaillaan tapoja nopeuttaa hajoamisprosessia edelleen, jotta tekniikkaa voidaan käyttää kaupallisiin tarkoituksiin.
"Mitä nopeammin valmistamme entsyymejä, sitä nopeammin hajotamme muovit ja sitä korkeampi on sen kaupallinen elinkelpoisuus", professori McGeehan sanoi.
Tämä tutkimus on julkaistu julkaisussa Proceedings of the National Academy of Sciences.
