Исследователи из Центра междисциплинарных нанотехнологий Орхусского университета в Дании нашли перспективный фермент, способный разрушать пластик, в компосте возле Орхуса. Об этом сообщает издание Earth.com.
В рамках поиска эффективных микроорганизмов для борьбы с пластиковыми отходами Андреас Меллебьерг и Мальте Кьер Бендтсен решили не ограничиваться анализом баз данных. Они собирали образцы в разных местах: на свалке в Кении, в тропическом зоопарке Randers Regnskov, исследовали кишечник личинок восковой моли и взяли компост с перерабатывающей станции неподалеку от университета.
Для быстрого отбора нужных бактерий команда применяла метод биопроспектинга: бактерии смешивали с молекулами, имитирующими химические связи полиуретана и нейлона. Если бактерия содержала нужный фермент, смесь начинала светиться, и специальный сортировщик мог проверять до 10 000 бактерий в секунду.
В результате исследователи идентифицировали 29 бактерий и выделили 12 активных ферментов: 10 для полиуретана и два для нейлона. Наиболее эффективным оказался фермент CCPUR1, который производит бактерия Chelatococcus composti из компоста Орхуса. Этот фермент имеет широкий связывающий центр и выдерживает температуру до 80°C.
В первых экспериментах CCPUR1 разложил чуть менее 1% измельчённой матрасной пены за три дня. После модификации ДНК фермента с помощью компьютерного моделирования улучшенная версия смогла разложить около 1,4% полиуретана из подошвы обуви за три дня без предварительной обработки пластика. Исследователь Орхусского университета Рози Грем отметила:
Их настоящее преимущество в переработке заключается в том, что они работают в мягких условиях, то есть при более низких температурах и давлении, чем те, которые используют в большинстве современных технологий переработки.
Команда планирует комбинировать разные ферменты, например, PYNYL1 для разложения нейлона, а также сочетать их с механической или химической обработкой. Это может стать основой для создания промышленной технологии переработки сложных пластиковых отходов.