Joseph Norman
0 
2482
325
Forskere skabte ved et uheld et enzym, der har en appetit på ... plastik, den gennemgribende art, der bruges til at fremstille flasker til vand og soda, og som normalt kan tage hundreder af år at nedbryde.
Det hele begyndte, da forskerne kiggede nærmere på krystalstrukturen i et nyligt opdaget enzym kaldet PETase, som udviklede sig naturligt og allerede var kendt for at nedbryde og fordøje plast lavet af polyethylenterephthalat (PET).
Men deres undersøgelse havde et usandsynligt resultat - de introducerede en mutation til PETase. Resultatet var en ny type enzym, der fordøjer plast mere effektivt end originalen. Forbedringen var lille, men den antydede på muligheden for at finjustere enzymer, der fortærer plast, dramatisk for at øge deres "appetit" på PET, rapporterede forskerne i en ny undersøgelse. [I billeder: The Great Pacific Garbage Patch]
"Serendipity spiller ofte en betydelig rolle i grundlæggende videnskabelig forskning, og vores opdagelse her er ingen undtagelse," sagde John McGeehan, en professor i strukturel biologi ved University of Portsmouth i Storbritannien, i en erklæring.
PETase blev først påvist i bakterien Ideonella sakaiensis, der brugte enzymet til at knaske på plast i jorden på et PET-flaskegenvindingsanlæg i Japan, ifølge undersøgelsen. Forskerne mener, at enzymets funktion i den fjerne fortid var at nedbryde en voksagtig belægning på planter. Og derfor var forskerne interesseret i at finde ud af, hvordan enzymet kan have udviklet sig fra at fordøje plantemateriale til plast.
Men under deres efterforskning justerede de enzymets struktur nok til at forbedre enzymets plastforbrug, skrev forskerne i undersøgelsen.
PETase fungerer ikke så meget hurtigt - i det mindste ikke hurtigt nok til at lægge en bukke i det plastiske affald, der samler sig over hele verden. Mens det nykommerne mutante enzym fungerer noget hurtigere end PETase gør, ligger dets vigtigste træk i dens evne til at forbruge en anden type plast: polyethylenfurandicarboxylate (PEF), "bogstaveligt talt boring af huller gennem PEF-prøven," studerer medforfatter Gregg Beckham , sagde en senioringeniør ved National Renewable Energy Laboratory (NREL) i en erklæring fra NREL.
Selv det mest glupske enzym, der spiser plast, vil dog have en masse plastaffald at pløje igennem, før det bliver sulten. Mennesker har fyldt planeten med anslagsvis 9 milliarder ton (8,3 milliarder ton) plast, hvoraf halvdelen er produceret siden 2004, er tidligere rapporteret.
De nye fund tyder på, at det kan være muligt at løse det globale problem med plastforurening ved at indføre menneskeskabte forbedringer af et enzym, der allerede er dygtig til at konsumere plast (såsom den mutante PETase) - og videre arbejde med dette enzym (og dets mutante kusiner) kunne gøre dem endnu mere effektive plastikere, rapporterede undersøgelsesforfatterne.
"I betragtning af disse resultater er det klart, at der stadig er et betydeligt potentiale for at forbedre sin aktivitet yderligere," siger medforfatter Nicholas Rorrer, en postdoktorisk forsker ved NREL, sagde i NREL-erklæringen.
Resultaterne blev offentliggjort online 16. april i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences.
Original artikel på .