کشف آنزیمی جهش یافته با توانایی تجزیه بطری های پلاستیکی

تجزیه بطری های پلاستیکی با آنزیم

تهران-ایرنا- محققان آمریکایی و انگلیسی بطور تصادفی موفق به ابداع یک آنزیم جهش یافته شدند که می تواند بطری های پلاستیکی را بطور کامل تجزیه کند.

به گزارش روز چهارشنبه گروه علمی ایرنا از روزنامه گاردین، ‘پی ای تی’ یک ماده پلاستیکی قوی است که در ساخت بطری ها به کار می رود و تجزیه آن در محیط صدها سال طول می کشد.اما آنزیم اصلاح شده موسوم به ‘پی تی ای ایز’ می تواند تجزیه ‘پی تی ای’ را ظرف فقط چند روز شروع کند.
این موفقیت می تواند به انقلابی در فرآیند بازیافت منجر شود. این آنزیم در ژاپن کشف شد و باکتری های ‘خورنده’ این نوع پلاستیک آن را تولید می کنند. محققان ژاپنی در سال ۲۰۱۶ گزارش دادند که یک خانواده از باکتری را در رسوبات به جا مانده در یک محوطه بازیافت بطری در شهر بندری ساکای ژاپن یافته اند.
دانشمندان دانشگاه پورتسموث در انگلیس و آزمایشگاه ملی انرژی تجدید پذیر وزارت انرژی آمریکا در یک تحقیق جدید، تصمیم گرفتند تا محور تمرکز خود را بر روی این باکتری که به طور طبیعی به وجود می آید، متمرکز کنند.
به نظر می رسد این باکتری که به ایدیونلا ساکینسیس ‘ Ideonella sakaiensis’ معروف است به طور انحصاری یک نوع پلاستیک را به نام ‘پلی اتیلن ترفتالات’ (PET) که به اندازه زیادی در ساخت بطری های پلاستیکی استفاده می شود، تجزیه می کند.
هدف محققان در این تحقیق جدید این بود که با بررسی ساختار این باکتری نحوه فعالیت یکی از آنزیم های آن به نام PETase را دریابند.
این گروه بین المللی سپس این آنزیم را بررسی کردند تا نحوه تکامل آن را دریابند اما آزمایش های انجام شده نشان داد که آنها بطور تصادفی این مولکول را برای تجزیه PET تقویت کرده اند.
در مقاله ای در ارتباط با این تحقیق که در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شد، آمده است که محققان در این تحقیق بطور تصادفی یک گام جلوتر رفتند و آنزیمی مهندسی کردند که بهتر پلاستیک های PET را تجزیه می کند.
محققان با استفاده از یک اشعه ایکس فوق قدرتمند که ۱۰ میلیون برابر درخشنده تر از خورشید است توانستند یک الگوی سه بعدی با وضوح بسیار بالا از این آنزیم درست کنند.
محققان دانشگاه سوت فلوریدا و دانشگاه کامپیناس در برزیل الگوهای رایانه ای درست کردند که نشان می دادند آنزیم PETase شبیه آنزیم دیگری به نام cutinase است که در قارچ ها و باکتری ها یافت می شود.
با این وجود یک قسمت PETase اندکی متفاوت بود و فرض محققان بر این بود که این قسمت باکتری را قادر به تجزیه پلاستیک انسان ساز می سازد.
بنابراین آنها قسمت فعال PETase را جهش دادند تا آن را بیشتر شبیه cutinase سازند و بطور غیرمنتظره ای متوجه شدند که این آنزیم جهش یافته در تجزیه PET بهتر از PETase طبیعی عمل می کند.
این آنزیم جهش یافته در عرض چند روز PET را تجزیه می کند که این زمان بسیار سریعتر از قرن ها تجزیه این پلاستیک در اقیانوس هاست. با این وجود محققان خوش بین هستند که این رویه می تواند تسریع شده و به یک رویه پایدار در مقیاس بزرگ تبدیل شود.
محققان همچنین امیدوارند که بتوانند از این آنزیم برای بازگرداندن پلاستیک به مواد اولیه آن استفاده کنند تا دوباره بتوانند این مواد را به پلاستیک تبدیل کنند. این کار بدان معنی است که دیگر به حفاری بیشتر نفت نیازی نخواهیم داشت و اساسا این آنزیم میزان پلاستیک را در محیط زیست کاهش می دهد.



نظر خود را بیان کنید