A fost descoperită ”foarfeca moleculară” ce distruge plasticul
Enzimele bacteriilor care “mănâncă” plastic pot fi acum sintetizate.
Reprezentarea grafică a uneia dintre cele două enzime care degradează PET-ul (Credit: Martin Künsting / HZB)
A fost descifrată structura "foarfecelor moleculare" capabile să distrugă plasticul, făcându-l biodegradabil: acestea sunt două enzime descoperite în 2016 în bacteriile ce “mănâncă” plastic, Ideonella sakaiensis, care acum pot fi sintetizate în laborator. Descoperirea structurii 3D a permis sintetizarea în laborator a unor variante mult mai eficiente decât cele naturale, acesta fiind primul pas în producerea lor în cantităţi nelimitate. Rezultatul a fost publicat în revista Nature Communications de universitatea germană din Greifswald, centrul Helmholtz din Berlin şi structura Bessy pentru lumina sincrotronică.
Bacteria care “mănâncă” plastic
În 2016, o echipă de oameni de ştiinţă de la universitatea din oraşul japonez Kyoto a descoperit o bacterie, numită Ideonella sakaiensis, care se hrăneşte cu plasticul utilizat la o amplă gamă de produse, de la sticle până la haine - polietilen tereftalat -, cunoscut în general ca PET, materialul plastic cel mai comun şi cel mai rezistent. Ideonella sakaiensis generează enzima ISF6_4831, care, în contact cu apa, provoacă o reacţie chimică în urma căreia materialul plastic se descompune într-o substanţă intermediară, care poate fi înghiţită de bacterie. În acel moment, o altă enzimă, ISF6_0224, divide substanţa intermediară în doi compuşi de bază: etilenglicol şi acid tereftalic, substanţele din care se fabrică PET-ul. Cercetătorii japonezi au găsit în ADN-ul bacteriei şi gena care generează enzimele şi au reuşit să producă noi cantităţi de enzime cu care au demonstrat că se poate degrada PET-ul.
Variantele sintetice ale celor două enzime pot fi folosite pentru reciclarea PET-ului
Chiar dacă cele două enzime nu sunt încă la eficienţă maximă, fiind "capabili să descoperim structura lor, este posibil să planificăm, să producem şi să descriem variante biochimice mult mai active decât cele naturale", a declarat unul dintre autorii cercetării, Uwe Bornscheuer, de la centrul Helmoltz.
Deci, următorul pas al cercetării va fi aprofundarea analizei structurii moleculare a ambelor enzime, astfel încât acestea să poată fi folosite pentru a descompune obiectele din plastic într-un ciclu închis, la sfârşitul căruia s-ar obţine elementele necesare pentru a produce din nou materialul plastic.
Sursa: Structure of the plastic-degrading Ideonella sakaiensis MHETase bound to a substrate
