Французские ученые создали мутантный бактериальный фермент, который расщепляет пластиковые бутылки в течение нескольких часов и делает пластик пригодным для повторного использования. В течение пяти лет технологию обещают довести до промышленного использования.
По современным оценкам, из 359 миллионов тонн ежегодно производимых пластмасс 150–200 миллионов тонн в итоге оказываются на свалке или в природной среде. Наибольшую долю среди них составляет полиэтилентерефталат (ПЭТФ). Термомеханические способы его переработки ведут к потере ПЭТФ механических свойств, поэтому экономически более выгодно производить новый пластик, чем перерабатывать и повторно использовать имеющийся.
Ideonella sakaiensis - бактерия, обнаруженная в гниющих листьях в японском городе Сакаи, обладает ферментом, разлагающим ПЭТФ. Конечными продуктами становятся терефталевая кислота и этиленгликоль, которые используются бактериальной клеткой как источник энергии и углерода. Сразу после открытия бактерия Ideonella sakaiensis получила большую известность, но после этого наступило некоторое разочарование, так как процесс разложения ПЭТФ бактериальным ферментом довольно долог.
Исследователи из Тулузского университета и компании Carbios проанализировали 100 000 микроорганизмов, у которых были отмечены способности к биологическому разложению ПЭТФ, включая Ideonella sakaiensis. По словам руководителя нынешнего исследования профессора Алена Марти (Alain Marty), лучшим кандидатом оказался бактериальный фермент, обнаруженный в лиственном компосте в 2012 году (он известен как leaf-branch compost cutinase, LCC). Ученые проанализировали этот фермент и внесли мутации, чтобы улучшить его свойства. В результате он стал стабилен при 72 °С, что близко к идеальной температуре для быстрого разложения ПЭТФ. В эксперименте оптимизированный фермент был использован для переработки тонны пластиковых бутылок. После десяти часов расщеплению подверглось 90 % ПЭТФ. Затем ученые использовали полученный материал для создания новых пластиковых бутылок пищевого качества.
Компания Carbios заключила контракт с биотехнологической фирмой Novozymes на производство нового фермента в промышленных масштабах. Для этого его будут вырабатывать генетически модифицированные дрожжевые грибы. Стоимость фермента составляет всего 4 % стоимости первичного пластика. Правда, бутылки перед ферментной переработкой должны быть измельчены и нагреты, поэтому в итоге пластик из переработанного ПЭТФ будет дороже первичного пластика.
Прогресс не стоит на месте. Для экологии мы с вами можем помочь! Сдавать макулатуру, не выкидывать мусор в неположенных местах, сортировать его и т.д. Всё зависит от нас.