Wetenskaplikes is geïnspireer deur Pac-Man en het 'n plastiek-etende 'cocktail' uitgevind wat kan help om plastiekafval uit te skakel.
Dit bestaan uit twee ensieme-PETase en MHETase wat geproduseer word deur 'n bakterie genaamd Ideonella sakaiensis wat op plastiekbottels voed.
In teenstelling met natuurlike afbraak, wat honderde jare duur, kan hierdie super-ensiem binne enkele dae plastiek in sy oorspronklike "komponente" omskakel.
Hierdie twee ensieme werk saam, soos 'twee Pac-Man verbind deur 'n tou' wat aan 'n snackbal kou.
Hierdie nuwe super-ensiem verteer plastiek 6 keer vinniger as die oorspronklike PETase-ensiem wat in 2018 ontdek is.
Die doelwit daarvan is poliëtileentereftalaat (PET), die algemeenste termoplastiese middel wat gebruik word om weggooibare drankbottels, klere en tapyte te vervaardig, wat gewoonlik honderde jare neem om in die omgewing te ontbind.
Professor John McGeehan van die Universiteit van Portsmouth het aan die PA-agentskap gesê dat ons tans hierdie basiese hulpbronne verkry uit fossielbronne soos olie en aardgas. Dit is inderdaad onvolhoubaar.
"Maar as ons ensieme by afvalplastiek kan voeg, kan ons dit binne 'n paar dae afbreek."
In 2018 het professor McGeehan en sy span afgekom op 'n aangepaste weergawe van 'n ensiem genaamd PETase wat binne enkele dae plastiek kan afbreek.
In hul nuwe studie het die navorsingspan PETase gemeng met 'n ander ensiem genaamd MHETase en bevind dat "die verteerbaarheid van plastiekbottels amper verdubbel het."
Daarna het die navorsers genetiese ingenieurswese gebruik om hierdie twee ensieme in die laboratorium aan mekaar te koppel, net soos 'twee Pac-Man met 'n tou verbind.'
"PETase sal die oppervlak van die plastiek erodeer, en MHETase sal verder sny, dus kyk of ons dit saam kan gebruik om die situasie in die natuur na te boots, dit lyk natuurlik." Professor McGeehan gesê.
"Ons eerste eksperiment het getoon dat hulle wel beter saamwerk, en daarom het ons besluit om hulle te probeer verbind."
"Ons is baie bly om te sien dat ons nuwe chimeriese ensiem drie keer vinniger is as die isolaat-ensiem wat natuurlik ontwikkel is, wat nuwe moontlikhede bied vir verdere verbeterings."
Professor McGeehan gebruik ook die Diamond Light Source, 'n sinchrotron in Oxfordshire. Dit gebruik 'n kragtige X-straal 10 miljard keer helderder as die son as 'n mikroskoop, wat sterk genoeg is om individuele atome te sien.
Dit het die navorsingspan in staat gestel om die driedimensionele struktuur van die MHETase-ensiem te bepaal en hulle 'n molekulêre bloudruk te gee om 'n vinniger ensiemstelsel te ontwerp.
Benewens PET, kan hierdie super-ensiem ook gebruik word vir PEF (poliëtileenfuranaat), 'n suiker-gebaseerde bioplastiek wat vir bierbottels gebruik word, hoewel dit nie ander soorte plastiek kan afbreek nie.
Die span is tans op soek na maniere om die ontbindingsproses verder te bespoedig sodat die tegnologie vir kommersiële doeleindes gebruik kan word.
"Hoe vinniger ons ensieme maak, hoe vinniger ons plastiek ontbind, en hoe hoër is die kommersiële lewensvatbaarheid daarvan," het professor McGeehan gesê.
Hierdie navorsing is gepubliseer in die Proceedings of the National Academy of Sciences.
