Véletlenül csináltak egy mutáns enzimet, ami felfalja a PET-palackokat

A történet úgy indul, mint egy posztindusztriális sci-fiben: egy japán szeméttelepen két évvel ezelőtt találtak egy baktériumot, mely természetes módon műanyagon él. A felfedezés már akkor is bejárta a világsajtót, hiszen a műanyag-túltermelés mindenki által ismert globális probléma; a tengereken úszó műanyag-szigetek, a csak évmilliók alatt lebomló polietilén tartósan velünk marad, miközben nem csak a későbbi sorsa, de már az olaj- és vízigényes előállítása is súlyos terhet jelent.

A 2016-os felfedezés után nemzetközi kutatócsapat foglalkozott a műanyagevő baktériummal. Mostanra sikerült azonosítaniuk azt az általa termelt enzimet, mely kulcsszerepet játszik a folyamatban. A még nagyobb szenzáció azonban csak ezután jött: mint kiderült, kutatás közben véletlenül módosították a molekulát, amitől az még hatékonyabban bontja le a PET-palackok anyagául is szolgáló műanyag polietilént.

Elég nagy sokk volt, amikor kiderült, hogy továbbfejlesztettük az enzimet. Ez nagy és valódi felfedezés

– idézi a Guardian a kutatásvezető John McGeehant, a Portsmouthi Egyetem professzorát.

Az óceánokban sok száz évbe telik, mire egyáltalán elindul a lebomlási folyamat; ugyanezzel a kérdéses enzim néhány nap alatt megvan.

A PET-evő enzim szerkezete a kutatás szerint nagyon hasonló ahhoz, amit számos baktérium kifejlesztett a természetes növényi polimer, vagyis a cellulóz lebontására.

A laboratóriumban egyelőre csak 20 százalékkal sikerült felgyorsítani a lebontási folyamatot, de már ez is nagyon ígéretes, azt mutatja ugyanis, hogy az enzim még nem érte el az optimumot, és mesterségesen ennél is jóval tovább fejleszthető. Ipari enzimeket nagy számban használnak például a mosóporoknál, és ezeknél pár év alatt hatalmas, adott esetben ezerszeres gyorsítást sikerült elérni.

Ugyanezt remélik most a polietilén-lebontó enzimekkel kapcsolatban. A kutatók célja, hogy az enzimet egyszer majd képessé tegyék a PET-et az eredeti komponensekre bontani, így megvalósítsák a tökéletes reciklálás feltételeit, és ne legyen szükség nagy mennyiségű további szénhidrogén felhasználására. Szintén lényeges lenne, hogy a mutáns enzimet extremofil, vagyis magas hőállású baktériumokba ültessék be, a PET ugyanis 10-szer–100-szor jobban bomlik le a 70 fokos olvadáspontja fölött.

PET-palackokat lebontó gombák már eddig is ismertek voltak, de az enzimeket sokkal jobban lehet ipari szinten felhasználni, és ezek semmilyen további környezetkárosítást nem okoznak. A PET-palacokok a globális műanyagtermelés ötödét teszik ki. A becslések szerint percenként egymillió (!) palackot adnak el a világon, és ezeknek csak a 14 százalékát hasznosítják újra jelenleg.