Ученые создали фермент, способный уничтожать пластиковый мусор (5 фото)

Ученые создали мутантный энзим, способный полностью разлагать пластиковые бутылки. Это достижение было совершенно случайным. При этом, вероятно, именно оно способно решить глобальную проблему загрязнения планеты пластиком, поскольку впервые даст возможность полностью его перерабатывать.
В основу успешного научного исследования легло совершенное в 2016 году открытие первой в мире бактерии, которая в результате эволюции обрела способность есть пластик. Она была обнаружена на свалке в Японии. Ученые подробно исследовали структуру энзима, позволяющего бактерии переваривать пластиковые бутылки, и достигли в этом успеха.
Затем международная команда исследователей попыталась модифицировать энзим методами генной инженерии, чтобы понять, как именно он эволюционировал. Но в результате этой работы они получили молекулу, которая еще лучше способна справляться с переработкой пластика, использующегося для производства бутылок. "Оказалось, мы улучшили этот фермент, - говорит руководитель исследования, профессор Джон МакГихан из британского университета Портсмута. - Для нас самих это стало шоком. Это действительно большое и важное открытие".

Мутировавшему ферменту требуется несколько дней, чтобы начать перерабатывать пластик. Он делает это куда скорее, чем океан, которому для этого требуется много веков. Но ученые полагают, что процесс можно еще ускорить и реализовать в больших масштабах.
"Мы надеемся добиться того, что наш фермент будет разлагать пластик до его базовых компонентов, из которых можно вновь производить пластик, - говорит МакГихан. - Если это удастся, потребность человечества в нефти резко снизится, а количество пластика в окружающей среде станет гораздо меньше".
Каждую минуту на Земле продается около миллиона пластиковых бутылок. Лишь 14% из них попадают в переработку. Многие попадают в океан, где загрязняют даже самые отдаленные уголки, нанося ущерб обитателям моря и даже людям, употребляющим выловленные в океане морепродукты. "Пластик чрезвычайно устойчив к любым разрушительным воздействиям, - говорит МакГихан. - Можно сказать, этот материал был сделан даже слишком прочным".
На сегодня в результате переработки пластиковые бутылки могут быть превращены лишь в плотное волокно для изготовления одежды и ковриков. Но исследователи полагают, что созданный ими фермент позволит перерабатывать пластиковые бутылки, вновь превращая их в пластиковые бутылки - а значит, снизит необходимость в производстве все нового пластика.

"Нефть стоит дешево, а значит, дешево и производство пластиковых бутылок, - говорит МакГихан. - Производителям гораздо проще выпускать больше бутылок, чем попытаться их перерабатывать. Но я надеюсь, что общественное давление победит. Сегодня общественное мнение меняется, и оно, вполне вероятно, заставит корпорации задуматься о переработке пластика".

В ходе исследования энзима, произведенного японской бактерией, ученые использовали установленный в Оксфорде источник синхротронного излучения третьего поколения Diamond Light Sourse, который светит в 10 миллиардов раз ярче солнца и помогает увидеть даже отдельные атомы изучаемого вещества. В целом, по своей структуре он оказался похож на ферменты, производимые бактериями, поедающими кутин - воскоподобную защитную оболочку растений. В ходе исследования ученым неожиданно удалось улучшить на 20% способность фермент перерабатывать пластик. "Цифры здесь - не главное, - убежден профессор МакГихан. - Главное, что мы поняли, что его можно улучшать".
По словам ученых, найденный ими фермент эффективен лишь против одного вида пластика - полиэтилентерефталата, или ПЭТ, из которого и производятся пластиковые бутылки. Однако ученые уверены, что и другие виды пластика смогут быть переработаны с помощью бактерий, эволюционирующих в современной среде. "Многие уже сейчас ищут этих бактерий, - говорит МакГихан. - И однажды мы с их помощью сумеем уничтожить залежи пластикового мусора, в том числе и в океанах".