Skupina znanstvenika sa Sveučilišta Austin u američkom Teksasu došla je do velikog otkrića koje bi moglo riješiti svjetski problem s plastikom. Naime, otkrili su modificirani enzim kojim se plastika može razgraditi za samo nekoliko dana, umjesto da se razgrađuje stoljećima.

Istraživači su svoj rad objavili u prestižnom znanstvenom časopisu Nature. Rekli su da su se u znanstvenim pokusima koristili strojnim učenjem i umjetnom inteligencijom te su uspjeli stvoriti mutacije bakterija za koje je već poznato da razgrađuju plastiku u oceanima, piše Vice.

Proces depolimerizacije

Uspjeli su stvoriti vrlo brz protein koji "razbija" ćelije polietilentereftalata (PET), glavnog sastojka plastične ambalaže na svijetu. Taj je sintetski materijal koji se koristi i u proizvodnji odjeće odgovoran za oko 12 posto ukupnog svjetskog otpada, dodaje se.

Novi enzim baziran je na procesu "depolimerizacije", u kojima katalizatori odvajaju ključne komponente, monomere, u strukturi PET-a te ih dovode u stanje gdje je moguće dobiti novu plastiku koja se može nanovo rabiti. Za to mu je potrebno svega tjedan dana.

- Dokazali smo da PET možemo razbiti na njegove izvorne molekule, odnosno monomere. I to je to što ovaj enzim radi. Jednom kada smo došli do izvornih monomera nove plastične proizvode možemo nanovo proizvoditi bez upotrebe dodatnih resursa - rekao je profesor kemije i jedan autora studije Hal Alper dodavši kako se time odbacuje potreba za topljenjem plastike. Ovdje je depolimerizacija i zatim kemijska repolimerizacija na dlanu i vrlo jednostavna.

Priča o enzimima koji "jedu" plastiku prvi puta je ushitila svijet još 2005., a od tada je otkriveno 19 enzima koji su derivirani od prirodnih bakterija otkrivenih kako egzistiraju na plastici u okolišu. No, mnogi od tih enzima osjetljivi su na temperaturu i pH uvjete, pa se nisu mogli koristiti reciklažnim postrojenjima. No, enzim kojeg je otkrio Halperov tip može razgraditi čak 51 vrstu plastike bez problema oko temperature ili pH-a.

Istraživači su, piše Vice, novi enzim nazvali FAST-PETase, što je na engleskom akronim za "funkcionalnu, aktivnu, stabilnu i tolerantnu" razgradnju plastike.

Testirali na raznim temperaturama

Do njega su došli pomoću umjetne inteligencije. U računalni algoritam ubacili su čak 19 tisuća poznatih proteinskih struktura te tražili odgovor kako prepoznati aminokiseline kojima nije mjesto u okolišu. Također su koristili formule kako bi se aminokiseline presložile unutar PET-a. Pronašli su rješenje koje je 2.4 puta učinkovitije od svih dosad poznatih.

Testirali su enzim potom na raznim temperaturama kao i u različitim pH uvjetima, a sve se pokazalo izvanrednim.

Alper i njegov tim nadaju se da bi njihovo otkriće uistinu moglo preokrenuti tijek borbe čovječanstva protiv plastike. Sada im je cilj dokazati da enzim može biti ekonomski prihvatljiv i učinkovit na svim razinama. Uspiju li, mogli bismo barem malo umanjiti milijarde tona plastike koje se stalno bacaju u okoliš.

Direktivom (EU) 2019/904 Europskog parlamenta i Vijeća od 5. lipnja 2019. o smanjenju utjecaja određenih plastičnih proizvoda na okoliš želi spriječiti i smanjiti utjecaj određenih plastičnih proizvoda na okoliš, i na zdravlje ljudi te promicati prelazak na kružno gospodarstvo s inovativnim i održivim poslovnim modelima, proizvodima i materijalima te time ujedno doprinijeti učinkovitom funkcioniranju unutarnjeg tržišta.