Новости космоса и технологий. » Химия » «Коктейль» энзимов поедания пластика - это новая надежда для пластиковых отходов

«Коктейль» энзимов поедания пластика - это новая надежда для пластиковых отходов

Опубликовал: Admin, 29-09-2020, 01:01, Химия, 101, 0

«Коктейль» энзимов поедания пластика - это новая надежда для пластиковых отходов

Ученые, которые модернизировали фермент ПЭТазу, поедающий пластик, теперь создали ферментный «коктейль», который может переваривать пластик в шесть раз быстрее.

Второй фермент, обнаруженный в той же самой мусорной бактерии, которая живет на диете пластик бутылок, был объединен с PETase для ускорения разрушения пластика.

PETase расщепляет полиэтилентерефталат (ПЭТ) обратно на его строительные блоки, создавая возможность бесконечно перерабатывать пластик и сокращая пластиковые загрязнения и парниковые газы движущая сила изменения климата.

ПЭТ является наиболее распространенным термопластом, который используется для изготовления одноразовых бутылок для напитков, одежды и ковров, и требуется сотни лет, чтобы разрушиться в окружающей среде, но ПЭТаза может сократить это время до нескольких дней.

Первоначальное открытие создало перспективу революции в переработка пластика , создавая потенциально низкоэнергетическое решение для утилизации пластиковых отходов. Команда разработала в лаборатории натуральный фермент ПЭТаза, который примерно на 20 процентов быстрее расщепляет ПЭТ.

Теперь та же трансатлантическая команда объединила ПЭТазу и ее «партнер», второй фермент под названием MHETase, чтобы добиться гораздо больших улучшений: простое смешивание ПЭТазы с MHETase вдвое увеличивало скорость разложения ПЭТ и создавало связь между двумя ферментами. создать «суперфермент», увеличив его активность еще в три раза.

Исследование опубликовано в журнале Труды Национальной академии наук .

Команду возглавили ученые, разработавшие PETase, профессор Джон МакГихан, директор Центра инноваций ферментов (CEI) Портсмутского университета, и доктор Грегг Бекхэм, старший научный сотрудник Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL). ) в США.

Профессор МакГихан сказал: «Мы с Греггом болтали о том, как PETase атакует поверхность пластика, а MHETase измельчает все дальше, поэтому казалось естественным посмотреть, можем ли мы использовать их вместе, имитируя то, что происходит в природе.

». Наши первые эксперименты показали, что они действительно лучше работают вместе, поэтому мы решили попытаться физически связать их, как двух пакменов, соединенных веревкой.

«Потребовалась большая работа по обе стороны Атлантики, но она того стоила - мы были рады видеть, что наш новый химерный фермент работает до трех раз быстрее, чем отдельные ферменты, полученные естественным путем, что открывает новые возможности для дальнейшего развития. улучшения ".

Первоначальное открытие фермента ПЭТаза возвестило первую надежду на то, что решение глобальной проблемы загрязнения пластиком может быть в пределах досягаемости, хотя одна ПЭТаза еще не достаточно быстра, чтобы сделать процесс коммерчески жизнеспособным для обработки тонны выброшенных ПЭТ-бутылок, засоряющих планету.

Объединение его со вторым ферментом и обнаружение, что вместе они работают еще быстрее, означает, что был сделан еще один шаг вперед в поиске решения для пластиковых отходов.

PETase и новая комбинированная MHETase-PETase работают, переваривая ПЭТ-пластик, возвращая его к исходным строительным блокам. Это позволяет производить и повторно использовать пластмассы бесконечно, уменьшая нашу зависимость от ископаемых ресурсов, таких как нефть и газ.

Профессор МакГихан использовал алмазный источник света в Оксфордшире, синхротрон, который использует интенсивные рентгеновские лучи в 10 миллиардов раз ярче Солнца, чтобы действовать как микроскоп, достаточно мощный, чтобы видеть отдельные атомы. Это позволило команде решить трехмерную структуру фермента MHETase, дав им молекулярные чертежи, чтобы начать разработку более быстрого фермент система.

Новое исследование объединило структурный, вычислительный, биохимический и биоинформатический подходы, чтобы раскрыть молекулярное понимание его структуры и того, как она функционирует. Это исследование было результатом огромных коллективных усилий с участием ученых на всех уровнях их карьеры.

Один из самых молодых авторов, Рози Грэм, доктор философии Портсмутского CEI-NREL. студент сказал: «Моя любимая часть исследования - это то, как зарождаются идеи, будь то за чашкой кофе, в поезде или проезжая по коридорам университета, это действительно может быть в любой момент.

». Это действительно прекрасная возможность для учиться и расти как часть этого UK-US сотрудничество и даже больше, чтобы внести еще один фрагмент истории об использовании ферментов для борьбы с некоторыми из наших наиболее загрязняющих пластиков ».

Центр инноваций ферментов берет ферменты из естественной окружающей среды и, используя синтетическую биологию, адаптирует их для создания новые ферменты для промышленности.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии