«Pac-man» που τρώει πλαστικά: Ένα κοκτέιλ ενζύμων θα μπορούσε να φέρει την επανάσταση στην ανακύκλωση

του David Meyer

Ένα νέο «κοκτέιλ ενζύμων» θα μπορούσε να «τρώει» το πλαστικό σε χώρους ανακύκλωσης μέσα σε λίγα χρόνια, σύμφωνα με Βρετανούς και Αμερικανούς ερευνητές.

Η τεχνική δεν θα βοηθούσε απλώς στην αντιμετώπιση του προβλήματος των ολοένα αυξανόμενων πλαστικών απορριμμάτων – επειδή επαναφέρει το πλαστικό στα αρχικά του δομικά στοιχεία, αλλά θα μπορούσε επίσης και να βελτιώσει τη διαδικασία ανακύκλωσης με τρόπους που είναι αδύνατο σήμερα, μειώνοντας την ανάγκη δημιουργίας νέου πλαστικού από ορυκτά καύσιμα. Αλλά μέχρι τώρα, η διαδικασία φαινόταν πολύ αργή για εμπορική αξιοποίηση.

Το 2016, οι επιστήμονες ανακάλυψαν βακτήρια που τρώνε το πλαστικό σε εργοστάσιο ανακύκλωσης στην Ιαπωνία. Δύο χρόνια αργότερα, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ στην Αγγλία και το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμης Ενέργειας του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ προσπαθούσαν να μοντελοποιήσουν το ένζυμο “PETase” που περιέχεται στα βακτήρια για να το καταλάβουν καλύτερα – και κατά λάθος δημιούργησαν μια μεταλλαγμένη έκδοση που ήταν ακόμη πιο αποτελεσματική στη διάσπαση του πλαστικού τερεφθαλικού πολυαιθυλενίου (PET) που χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή πλαστικών μπουκαλιών.

Δύο χρόνια αργότερα, φαίνεται πως οι ερευνητές κάνανε ακόμα μια ανακάλυψη.

Όπως περιγράφεται λεπτομερώς σε ερευνητικό έγγραφο που δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα, το μεταλλαγμένο PETase μπορεί να συνδυαστεί με ένα άλλο ένζυμο που ονομάζεται MHETase, που βρίσκεται στο ίδιο βακτήριο που κατοικεί στα απορρίμματα. Αποδεικνύεται ότι η απλή ανάμιξη των δύο ενζύμων διπλασιάζει την ταχύτητα της πέψης πλαστικού. Και εάν δημιουργηθεί μια σύνδεση μεταξύ των δύο ενζύμων, η πέψη γίνεται τρεις φορές πιο γρήγορη.

Με άλλα λόγια, αυτό το κοκτέιλ ενζύμων μπορεί να αφομοιώσει το πλαστικό έως και έξι φορές ταχύτερα από το αρχικό μεταλλαγμένο PETase (το οποίο ήταν 20% ταχύτερο από το φυσικό PETase).

«Τα πρώτα πειράματα έδειξαν ότι πράγματι δούλεψαν καλύτερα μαζί, οπότε αποφασίσαμε να προσπαθήσουμε να τα συνδέσουμε φυσικά, σα δύο Pac-man που τους ενώνει ένα σχοινί», δήλωσε ο καθηγητής του Πανεπιστημίου του Πόρτσμουθ John McGeehan. «Χρειάστηκε πολλή δουλειά και στις δύο πλευρές του Ατλαντικού, αλλά άξιζε την προσπάθεια. Είμαστε πολύ χαρούμενοι που βλέπουμε ότι το νέο ένζυμό μας είναι έως και τρεις φορές ταχύτερο από τα φυσικά εξελιγμένα μεμονωμένα ένζυμα, ανοίγοντας νέους δρόμους για περαιτέρω βελτιώσεις».

Ο McGeehan είπε στον Guardian ότι η εμπορική χρήση θα μπορούσε να αρχίσει «εντός των επόμενων ενός ή δύο ετών» εάν οι ακαδημαϊκοί συνεργαστούν με εταιρείες βιολογικής ανακύκλωσης όπως η Carbios της Γαλλίας, η οποία ανακάλυψε πρόσφατα ένα ένζυμο που «χωνεύει» γρήγορα πλαστικά μπουκάλια, αλλά σε υψηλές θερμοκρασίες, κάτι που το νέο το υπερ-ένζυμο δεν απαιτεί.

Ο καθηγητής είπε επίσης στην εφημερίδα ότι μπορεί να είναι δυνατό να συνδυαστούν τα ένζυμα που τρώνε πλαστικά με εκείνα που διαλύουν τις φυσικές ίνες, κάτι που θα επέτρεπε την ανακύκλωση μικτών υφασμάτων που περιλαμβάνουν τόσο πολυεστέρα όσο και βαμβάκι.