Ученые исследуют возможность использования ферментов для переработки пластика более десяти лет, и уже достигли существенных успехов. В 2016 японская команда обнаружила бактерию, которая использует ферменты для переваривания ПЭТ за несколько недель. Отредактированная ее версия, названная ПЭТазой, усилила эффективность соединения, а в 2020 была разработана еще более мощная разновидность ПЭТазы, перерабатывающая пластик в шесть раз быстрее.
Однако не все изъяны этой технологии еще преодолены, пишет New Atlas. В частности, ее распространение тормозит невозможность эффективной работы энзимов при низких температурах и в различных диапазонах кислотности, низкая производительность при переработке неподготовленных отходов и медленные темпы реакции.
Для решения этих проблем команда разработала модель машинного обучения, которая предсказывает, какие мутации в ПЭТазе предпочтительнее. Ученые досконально изучили ряд изделий из ПЭТ — контейнеры, бутылки для воды и ткани — а затем использовали модель для создания и модификации нового фермента. Они называли его FAST-PETase (функциональная, активная, стабильная и устойчивая ПЭТаза).
Новый фермент доказал свою эффективность в переработке пластика при температуре от 30 до 50 °C и в нескольких диапазонах кислотности. Он смог почти полностью разрушить 51 различных необработанных изделий из ПЭТ в течение одной недели, а некоторые из них — всего за 24 часа.
Также ученые продемонстрировали замкнутый цикл переработки ПЭТ, в котором FAST-PETase разрушала пластик, а затем из оставшихся мономеров материал заново восстанавливали химическим путем.
Доступный и удобный метод быстрого распада отслужившего свое пластика при низких температурах, как полагают исследователи, можно будет без труда адаптировать к промышленным нуждам. Они подали патентную заявку на свою технологию и надеются, что в скором времени она появится на перерабатывающих предприятиях.
Недавнее исследование показало что бактерий, которые питаются пластиком, становится больше. Обилие пластика на планете стимулирует сотни микроорганизмов в земле и воде вырабатывать ферменты, разлагающие пластик. Получить его многим микробам уже проще, чем привычную еду. Ученые обнаружили уже около 30 тысяч таких ферментов, разлагающих 10 самых массовых типов пластмасс.
