Forskere har endnu en gang annonceret en ny måde at nedbryde plastik på

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Forskere fandt ved et uheld et stof, der nedbryder plastik på få dage. De planlægger at fokusere deres indsats på yderligere forbedringer – de har allerede ideer til, hvordan de kan fremskynde nedbrydningen med en faktor 100.

Forskere har skabt et enzym, der kan ødelægge plastik, og det fungerer særligt godt med plastikflasker. Denne præstation vil hjælpe med at tackle den enorme mængde plastik, der forurener planeten. De rapporterede resultaterne i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.

I 2016 blev der fundet bakterier, der er i stand til at absorbere plastik, på en losseplads i Japan. Processen, som normalt tager århundreder, tog dem et par dage. Nu er det lykkedes forskerne at bestemme strukturen af det enzym, de bruger til dette, og syntetisere det. Da holdet testede enzymet, viste det sig at kunne håndtere polyethylenterephthalat (PET), der blev brugt i drikkevareflasker, endnu bedre end originalen.

”Det viste sig, at vi forbedrede enzymet. Vi var lidt chokerede,” siger professor John McGehan fra University of Portsmouth i Storbritannien. "Dette er en rigtig opdagelse."

Derved håber forskerne, at de vil være i stand til at forbedre det, så det virker endnu hurtigere.

Vi håber at bruge dette enzym til at nedbryde plastik til dets bestanddele og derefter bruge dem igen til at lave plastik. Det betyder, at der ikke skal produceres mere olie, og at mængden af plastik i miljøet kan reduceres,” konstaterer McGeehan.

Der sælges omkring en million plastikflasker hvert minut i verden. Kun 14 % af dem behandles. Mange af resten ender i havene og forurener selv de fjerneste afkroge og skader livet i havet og - potentielt - forbrugerne af skaldyr.

"Plastikken er ekstremt modstandsdygtig over for nedbrydning," forklarer McGehan.

I dag bruges flasker, der er blevet genbrugt, til at producere uigennemsigtige fibre, der bliver materiale til tøj og tæpper. Men takket være brugen af et enzym kan de bruges til at lave nye plastikflasker, hvilket eliminerer behovet for at producere mere plastik.

"Vi må leve med, at olie koster lidt, og derfor er PET-produktion billig," sagde McGehan. "Det er nemmere for producenterne at skabe mere plastik end at forsøge at genbruge det."

Til at begynde med identificerede forskerne strukturen af et enzym produceret af bakterier fra Japan. For at gøre dette brugte de Diamantsynkrotronen, som er i stand til at producere kraftige røntgenstråler, som gør det muligt at se strukturen af individuelle atomer. Enzymet viste sig at ligne den, bakterier almindeligvis bruger til at nedbryde den naturlige polymer cutin, den voks, der ofte dækker frugtens hud. Manipulationen af enzymet, mens man studerede dets arbejde, resulterede utilsigtet i en forbedring af dets evne til at nedbryde plastik.

"Det er en beskeden forbedring på 20%, men det er ikke meningen," siger McGehan. - Det, der skete, viser, at enzymet endnu ikke er blevet optimeret. Dette giver os mulighed for at bruge alle de teknologier, der er blevet brugt i udviklingen af andre enzymer gennem årene og skabe et enzym, der virker ultrahurtigt.”

En af de mulige forbedringer er at transplantere enzymet til ekstremofile bakterier, der kan modstå temperaturer over 70 ° C - det smelter PET, og i smeltet form nedbrydes det 10-100 gange hurtigere. Visse svampe kan også bidrage til plastisk nedbrydning, men bakterier er nemmere at bruge til industrielle formål.

Bakterier, der i øjeblikket udvikler sig i miljøet, kan bruges til at dræbe andre typer plastik, sagde McGehan. Selvom det meste af plastikken er i havet, håber forskerne, at det bliver muligt at transportere plastikædende bakterier til disse affaldsbunker.

"Jeg synes, dette er et meget interessant stykke arbejde, der viser, at der er potentiale for at bruge enzymer til at bekæmpe det voksende affaldsproblem," sagde kemiker Oliver Jones. "Enzymer er ugiftige, biologisk nedbrydelige og kan fås ved hjælp af mikroorganismer i store mængder."

Voksmøllarver kan konkurrere med bakterier – de har for nylig vist sig at kunne optage plastik med en imponerende hastighed. Opdagelsen blev gjort ved et uheld - en af forskerne, Federica Bertochini, en amatørbiavler, var engageret i at fjerne parasitter fra bikuben i hendes bistader. Bertochini lagde midlertidigt de udvundne larver i en almindelig skraldepose og opdagede efter et stykke tid, at der ingen larver var.

Bertochini, en forsker ved det spanske institut for biomedicin og bioteknologi, blev interesseret i fænomenet og gennemførte et videnskabeligt eksperiment med biokemikere fra Cambridge. Omkring hundrede larver blev taget, lagt i en almindelig plastikpose købt i en britisk butik og ventet på, at hullerne skulle dukke op. Som det viste sig, er hundrede larver i stand til at håndtere 92 mg polyethylen på 12 timer.