https://bodybydarwin.com
Slider Image

Tutkijat kompastuivat muovia syövästä bakteerista - tekivät sen sitten vahingossa vahvemmaksi

2022

Luonnollisesta maailmasta on nopeasti tulossa jättiläinen kasa muovijätettä. Niitä on kirjaimellisesti kuusi - kuusi! —Merkkyttömät suuret roskakorit turpoavat merellä. Jopa meistä kaukana arktiset alueet eivät ole turvallisia. Tukahdutamme hitaasti paljon luonnollisia ekologioita roskakorillamme. Kalat, linnut ja muut eläimet kuluttavat kaikki tahattomasti viisi biljoonaa tonnia muovia (ja lasketaan) valtameren ympärille, ja näin tekemällä se voi tappaa heidät.

Tutkija yrittää löytää uusia ratkaisuja muovisen pilaantumiskriisin ratkaisemiseksi. He ajattelevat pientä - hyvällä tavalla. Uudessa tutkimuksessa, joka julkaistaan ​​tällä viikolla Proceedings of the National Academy of Sciences -tapahtumassa, ryhmä kansainvälisiä tutkijoita havainnollistaa, kuinka he loivat vahingossa uuden entsyymin, joka pystyy hajottamaan muovipulloja. Tämä ilmentävä kehitys voisi vihdoinkin antaa meille mahdollisuuden kierrättää muovipohjaiset juomapullot ensimmäistä kertaa koskaan, jolloin kaivatun hampaan lisääntyminen muovissaasteissa kasvaa.

Uuden tutkimuksen alkuperä on sidoksissa bakteerin löytämiseen vuonna 2016 japanilaisessa jätteenkäsittelylaitoksessa, joka oli kehittynyt käyttämään energialähteenä PET: tä (polyeteenitereftalaattia), jota käytetään yleisesti miljoonassa virvoitusjuomapullossa, jota myydään joka minuutti ympäri maailmaa. Tutkijaryhmä aloitti alun perin testit nähdäkseen miten Ideonella sakaiensis -bakteerin onnistui tuottamaan entsyymi, joka kykenee hajottamaan PET: tä. Nämä testit osoittautuivat vahingossa tehneet entsyymin, PETaasin, vielä paremmin hajottamaan PET: tä. Tuloksena syntyvä mutanttinen PETaasi vie nyt vain muutaman päivän PET: n hajottamiseen verrattuna 450 vuoteen, joka kuluu ennen kuin tavarat hajoavat luonnollisesti.

Hyvin tärkeä ote on käyttää PETaasia pullon hajottamiseen ennen kuin se päätyy ympäristöön. Entsyymi voisi kuitenkin myös parantaa muovien kierrätystapoja itse. "Nykyisissä PET-pullojen kierrätysstrategioissa keskitytään pääasiassa mekaaniseen kierrätykseen, joten ne pilkovat pullot ja käyttävät niitä sovelluksiin, jotka eivät yleensä tarvitse samoja materiaalivaatimuksia kuin pullot", kertoo tutkimuksen avustaja Gregg Beckham, USA: n tutkija. Energian laitoksen kansallinen uusiutuvan energian laboratorio. ”Suunnitellut entsyymit, jotka hajottavat PET: n sen rakennuspalikoiksi, mahdollistaisivat kyvyn suorittaa täysi kierrätys pullosta pullolle”, mikä toivottavasti auttaisi vähentämään öljynporausvaatimuksia uudelle muovituotannolle.

Karakterisoituaan entsyymin rakenteen pilkkomalla sitä Yhdistyneen kuningaskunnan Diamond-valonlähteen röntgenkuvat, joka voi lyödä esineitä 10 miljardia kertaa kirkkaampia kuin aurinko ja auttaa tutkijoita erottamaan yksittäiset atomit toisistaan, ryhmä muutti Petaasi hieman, jotta sitä voidaan verrata toiseen entsyymiin, joka hajottaa kutiinin (polymeeri, jota löytyy kasvien suojapäällysteestä). Tämä prosessi antoi odottamattomasti PETaasin 20 prosentilla parannuksen hajottavassa PET: ssä.

Tämä ei ole tarkalleen radikaali muutos alkuperäisestä, mutta se lisää mahdollisuuksia mennä pidemmälle ja muuttaa entsyymi jotain todellisilla, merkittävillä sovelluksilla. Beckham ja hänen tiiminsä ovat jo jättäneet patentin toiveistaan ​​tehdä entsyymistä vakaa ja aktiivinen yli 158 Fahrenheit-asteen lämpötiloissa, joissa PET muuttuu kumiseksi ja hajoaa 10–100 kertaa nopeammin.

”Akin to pesulapesuaine, joka sisältää monia entsyymejä, joita tuotetaan teollisessa mittakaavassa vaatteiden puhdistamiseen, voitaisiin kuvitella PET: tä hajottava entsyymijärjestelmä, joka pystyy ottamaan PET-pullot suuressa teollisuusreaktorissa kuuman veden kanssa ja rikkoamaan pullot nopeasti niiden rakennusosien rakenneosiin ”, Beckham sanoo. "Monet ryhmät ympäri maailmaa työskentelevät tämän tavoitteen saavuttamiseksi nyt, ja uskon, että tämä tulee olemaan todellisuus seuraavan vuosikymmenen aikana tai toivottavasti paljon aikaisemmin."

Alkuperäinen Ideonella sakaiensis -bakteeri on kaukana ensimmäisistä elävistä lajeista, joilla on muovisyömisprosesseja. Vahamatojen toukkien on havaittu hajottavan muovia muutamassa tunnissa, ja ateriamatoilla on suolimikrobit, jotka syövät polystyreenin läpi. Beckham ajattelee, että kun kaikkialla ympäristön pilaantumisesta on tullut, on todennäköistä, että mikrobit kehittyvät nopeammin ja parempia strategioita hajottamaan ihmisen valmistamia muoveja. Näyttää siltä, ​​että luonto on kehittymässä ratkaisuja. "

Ihmiset voivat varmasti myös kehittää joitain ratkaisuja.

DNA: n luultavasti ei saanut sinua tekemään sitä

DNA: n luultavasti ei saanut sinua tekemään sitä

Los Angeles on nauttinut samasta mahtavasta ilmastosta 50 000 vuotta

Los Angeles on nauttinut samasta mahtavasta ilmastosta 50 000 vuotta

Upeita sovelluksia luoville lapsille

Upeita sovelluksia luoville lapsille