Επιστήμονες δημιούργησαν κατά λάθος μεταλλαγμένο ένζυμο που τρώει πλαστικό

Οι επιστήμονες δημιούργησαν τυχαία ένα μεταλλαγμένο ένζυμο που διαλύει πλαστικά μπουκάλια, με την ανακάλυψη να θεωρείται πως θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση της παγκόσμιας κρίσης της πλαστικής ρύπανσης.

Η νέα έρευνα προκλήθηκε μετά από την ανακάλυψη του πρώτου βακτηρίου το 2016 που εξελίχθηκε φυσικά για να τρώει πλαστικό, σε μια χωματερή στην Ιαπωνία. Οι επιστήμονες έχουν αποκαλύψει τώρα τη λεπτομερή δομή του κρίσιμου ενζύμου που παράγεται, αλλά το έκαναν από εργαστηριακό σφάλμα.

Τυχαία, όπως παραδέχθηκαν οι ερευνητές, βρήκαν ένα τρόπο -με την προσθήκη μερικών αμινοξέων- να τροποποιήσουν μέσω βιοτεχνολογίας το ένζυμο, έτσι ώστε να είναι πολύ πιο αποτελεσματικό στο «καταβρόχθισμα» του ΡΕΤ.

Η διεθνής ομάδα  τροποποίησε το ένζυμο για να διαπιστώσει πώς εξελίχθηκε, αλλά οι δοκιμές έδειξαν ότι το είχαν ακούσια κάνει ακόμη πιο αποτελεσματικό στη διάσπαση του πλαστικού PET (τερεφθαλικού πολυαιθυλενίου) που χρησιμοποιείται για φιάλες αναψυκτικών.

«Αυτό που πραγματικά αποδείχθηκε ήταν ότι βελτιώσαμε το ένζυμο», δήλωσε ο καθηγητής John McGeehan, στο Πανεπιστήμιο του Portsmouth στο Ηνωμένο Βασίλειο, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας.

Το μεταλλαγμένο ένζυμο χρειάζεται μόνο λίγες μέρες για να ξεκινήσει τη διάσπαση του πλαστικού - πολύ πιο γρήγορα από τους αιώνες που χρειάζεται για να γίνει κάτι τέτοιο στους ωκεανούς. Αλλά οι ερευνητές είναι αισιόδοξοι πως αυτό μπορεί να επιταχυνθεί ακόμη περισσότερο και να γίνει μια βιώσιμη διαδικασία μεγάλης κλίμακας.

«Αυτό που ελπίζουμε να κάνουμε είναι να χρησιμοποιήσουμε αυτό το ένζυμο ώστε να μετατρέψουμε το πλαστικό πίσω στα αρχικά συστατικά του και έτσι να μπορούμε να το ανακυκλώσουμε κυριολεκτικά», δήλωσε ο McGeehan. 

Περίπου 1 εκατομμύριο πλαστικά μπουκάλια πωλούνται κάθε λεπτό σε ολόκληρο τον πλανήτη και, με μόλις 14% να ανακυκλώνονται, και πολλά να καταλήγουν στους ωκεανούς, όπου μολύνουν ακόμη και τα πιο απομακρυσμένα μέρη, βλάπτοντας τη θαλάσσια ζωή και ενδεχομένως τους ανθρώπους που τρώνε θαλασσινά.

Ωστόσο, ακόμη και εκείνα τα μπουκάλια που ανακυκλώνονται μπορούν να μετατραπούν σε αδιαφανείς ίνες για ρούχα ή χαλιά. Το νέο ένζυμο δείχνει έναν τρόπο ανακύκλωσης των πλαστικών φιαλών.

Η νέα έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, ξεκίνησε με τον προσδιορισμό της ακριβούς δομής του ενζύμου που παράγεται. Έως ότου εξακριβωθεί πως το ένζυμο μπορεί όντως να διασπάσει μεγάλες ποσότητες πλαστικού, υπάρχει αρκετή έρευνα που πρέπει ακόμη να γίνει, αλλά οι επιστήμονες είναι εξαιρετικά θετικοί με το πρώτο αναπάντεχο εύρημα.

«Τα ένζυμα είναι μη τοξικά, βιοαποικοδομήσιμα και μπορούν να παραχθούν σε μεγάλες ποσότητες από μικροοργανισμούς», αναφέρει η ερευνητική ομάδα.

«Υπάρχει ακόμη αρκετός δρόμος μέχρι να φτάσουμε να μπορούμε να διασπάσουμε μεγάλα ποσά πλαστικού με ένζυμα και ίσως να πρέπει πρώτα να μειώσουμε την ποσότητα του πλαστικού που παράγεται. Αλλά αυτό είναι σίγουρα ένα βήμα προς μια θετική κατεύθυνση», εξηγούν οι επιστήμονες.

Οι επιστήμονες ήδη εργάζονται για να βελτιώσουν ακόμη περισσότερο το τροποποιημένο ένζυμο, προκειμένου να μπορεί να αξιοποιηθεί σε μαζική βιομηχανική κλίμακα και με ταχύτερο ρυθμό για τη διάσπαση των πλαστικών. Μάλιστα, ήδη διαπίστωσαν ότι το μεταλλαγμένο ένζυμο μπορεί να «φάει» και το PEF (polyethylene furandicarboxylate), ένα βιοπλαστικό υποκατάστατο του ΡΕΤ.

Το ΡΕΤ δημιουργήθηκε στη δεκαετία του 1940 και δεν υπάρχει στη φύση για πολύ καιρό, αλλά στο μεταξύ τεράστιες ποσότητες πλαστικών έχουν κατακλύσει τις θάλασσες σε όλο τον κόσμο, καθώς εκεί καταλήγουν πολλά πλαστικά απορρίμματα. Περίπου ένα εκατομμύριο πλαστικά μπουκάλια πουλιούνται κάθε λεπτό ανά τον κόσμο και μόνο το 14% ανακυκλώνονται. Αλλά και γι' αυτά η ανακύκλωση δεν είναι τόσο τέλεια, ώστε το ίδιο πλαστικό να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ξανά για να φτιαχτούν νέα διαφανή πλαστικά μπουκάλια.