Моль уничтожила результаты исследований
В сентябре журнал Nature представил материал норвежских ученых. Это не отчет об эксперименте и не обзор, а размышление о будущем полимерной химии, касающееся биоразложения пластиков, которые не поддаются гидролизу. Такие исследования необходимы для снижения загрязнения пластиком, однако результаты воспроизводятся с трудом, и научные группы часто вступают в споры. Авторы новой работы объясняют, почему одни полимеры разлагаются ферментами лучше других и описывают методы, позволяющие обнаружить медленное разложение, а также необходимость публикации отрицательных данных. Об этом пишет ProGorodNSK.ru.
Успех был достигнут с полиэтилентерефталатом (ПЭТ). В апреле 2020 года в Nature была опубликована статья химиков из Тулузского университета и компании Carbios. Несмотря на внимание к новостям о коронавирусе, работа французских ученых оказалась значимой для отрасли. Они доработали природную кутиназу компостного листа, что позволило ферменту разлагать не только листья, но и ПЭТ. Ферменты — это белки или молекулы РНК, которые ускоряют химические реакции в живых организмах, не изменяясь при этом. Молекулы ферментов крупные и сложные, поэтому механизм их действия часто остается непонятным.
За 10 часов при температуре 72 градуса Цельсия исследователи разложили 90 процентов ПЭТ. Из 20 килограммов удалось расщепить 18. В результате были получены мономеры — этиленгликоль и терефталевая кислота. Это был не первый случай разрушения пластика, но по эффективности результат стал прорывом, и статью французов процитировали более 2000 раз. Несколько компаний вне лабораторий смогли повторить ферментативное разложение ПЭТ. Затем ученые начали искать новые кутиназы, гидролазы и пэтазы, исследуя самые загрязненные места планеты и улучшая формулы с помощью машинного обучения. Выяснилось, что некоторые бактерии и грибы также способны перерабатывать ПЭТ.
Задолго до 2020 года человечество уже занималось переработкой пластика. При термомеханическом методе его сортируют, моют, измельчают, плавят и формируют заново. Однако этот цикл не бесконечен: после каждого этапа материал теряет прочность, и большинство видов пластика выдерживает не более трех переработок, в то время как полиэтилен высокого давления можно переработать до 10 раз.
Ферментативный подход не плавит полимер, а разрезает его на исходные химические компоненты, которыми для ПЭТ являются этиленгликоль и терефталевая кислота.
