Trotz der öffentlichen Sensibilisierung dafür Recycling hat in vielen Staaten zugenommen, die Welt hat immer noch ein massives Problem mit umweltschädlichen Kunststoffen. Derzeit gibt es Millionen Tonnen nicht recycelter Plastikflaschen aus Polyethylenterephthalat (PET). Wenn sie in Ruhe gelassen werden, bleiben sie Hunderte von Jahren bestehen, bevor sie sich schließlich zersetzen. Forscher der britischen University of Portsmouth, der University of South Florida und der National Renewable Energy des US-Energieministeriums Laboratory (NREL) hat ein Enzym entwickelt, das diesen Prozess erheblich beschleunigen kann – indem es die am häufigsten vorkommenden Schadstoffe der Welt verdaut Kunststoffe.
Ihr Enzym „PETase“ wurde 2016 aus einem Bakterium isoliert, das in einer japanischen Recyclinganlage gefunden wurde. Nach seiner Entdeckung machte sich das Forschungsteam des Projekts daran, die Eigenschaften des zu untersuchen Enzym, was dazu führte, dass sie unbeabsichtigt eine mutierte Version erzeugten, die ihre natürliche Leistung übertrifft Gegenstück. Die Ergebnisse verkürzen die Zeit, die zum Abbau von PET-Kunststoffen benötigt wird, auf nur wenige Tage.
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Derzeit ist die mutierte Version der PETase rund 20 Prozent effizienter als das natürlich vorkommende Enzym, dies könnte jedoch in Zukunft verbessert werden. Um genau zu untersuchen, wie das Enzym funktioniert, hat das Team kürzlich mithilfe von Röntgenstrahlen ein ultrahochaufgelöstes Modell des Enzyms auf molekularer Ebene erstellt.
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„Wir befinden uns derzeit in einem frühen Stadium der Optimierung der Wirksamkeit dieses Enzyms, unsere Bemühungen sind jedoch sehr ermutigend.“ H. Lee Woodcock, außerordentlicher Professor am Fachbereich Chemie der University of South Florida, sagte gegenüber Digital Trends. „Wir konnten eindeutig zeigen, dass PETase sowohl ein praktikabler Mechanismus für den biologischen Abbau von Kunststoffen ist als auch für eine verbesserte Aktivität manipuliert werden kann. Wir haben bereits Pläne, diese Arbeit fortzusetzen und stellen uns eine um ein Vielfaches verbesserte Fähigkeit zum Recycling von Kunststoffen in naher Zukunft vor.“
Woodcock sagte, dass es keine unmittelbaren Pläne zur Kommerzialisierung dieser Biotechnologie gebe, obwohl auf jeden Fall weitere Forschungen durchgeführt würden. „Wir werden vollen Zugriff auf die Einrichtungen von NREL haben, was die Entwicklung einer Pilotanwendung erleichtern wird“, fuhr Woodcock fort. „Wir werden dann mit Industriepartnern zusammenarbeiten, um über den Pilotmaßstab hinauszugehen.“
Kürzlich erschien ein Artikel, der die Arbeit beschreibt veröffentlicht in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
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