플라스틱 병을 이전보다 6 배 빠르게 분해하는 슈퍼 효소는 과학자들에 의해 만들어졌으며 1 ~ 2 년 이내에 재활용에 사용할 수 있습니다.
플라스틱을 먹는 능력을 자연적으로 진화시킨 박테리아에서 추출한 슈퍼 효소는 병을 완전히 재활용 할 수 있습니다. 과학자들은 면화를 분해하는 효소와 결합하면 혼합 직물 의류를 재활용 할 수 있다고 믿습니다. 오늘날 수백만 톤 의 이러한 의류는 매립지에 버려지거나 소각됩니다.
플라스틱 오염은 북극 에서 가장 깊은 바다에 이르기까지 지구 전체를 오염 시켰 으며 이제 사람들은 미세 플라스틱 입자 를 섭취 하고 호흡 하는 것으로 알려져 있습니다 . 현재는 오래된 플라스틱 병을 새 것으로 만들기 위해 플라스틱 병을 화학 성분으로 분해하는 것이 매우 어렵습니다. 즉, 매년 더 많은 새로운 플라스틱이 석유로 만들어지고 있습니다.
슈퍼 엔자임은 2016 년 일본의 폐기물 현장에서 발견 된 플라스틱을 먹는 벌레에서 발견 된 두 개의 개별 효소를 연결하여 설계되었습니다 . 연구원 들은 2018 년에 첫 번째 효소 의 공학적 버전을 공개 했으며 며칠 만에 플라스틱을 분해하기 시작했습니다. 그러나 초 효소는 6 배 더 빨리 작동합니다.
영국 포츠머스 대학의 John McGeehan 교수는“우리가 효소를 연결했을 때 예기치 않게 활동이 크게 증가했습니다. “이것은 산업적으로 더 관련성이 높은 더 빠른 효소를 만들기위한 궤적입니다. 그러나 그것은 또한 자연으로부터 배우고 그것을 실험실로 가져 오는 것에 대한 이야기 중 하나입니다.”
프랑스 회사 인 Carbios는 지난 4 월 퇴비 더미에서 발견 된 다른 효소를 공개했는데 , 이는 10 시간 내에 플라스틱 병의 90 %를 분해하지만 70 ° C 이상 가열해야합니다.
새로운 슈퍼 효소는 실온에서 작동하며 McGeehan은 다양한 접근 방식을 결합하면 상업적 사용으로의 발전을 가속화 할 수 있다고 말했습니다.“우리가 이들을 함께 연결하여 더 빠르고 더 나은 효소를 만들고 Carbios와 같은 회사에 제공하고 파트너십을 맺을 수 있다면 우리는 1 ~ 2 년 이내에 시작할 수 있습니다. "
2018 년 연구는 PETase라고 불리는 한 효소의 구조가 플라스틱 병의 단단하고 결정질 표면을 공격 할 수 있다고 결정했습니다. 그들은 우연히 하나의 돌연변이 버전이 20 % 더 빠르게 작동한다는 것을 발견했습니다. 새로운 연구는 첫 번째 효소에 의해 해방 된 화학 그룹의 분해 속도를 두 배로 높이는 일본 박테리아에서도 발견 된 두 번째 효소를 분석했습니다.
셀룰로스와 같은 천연 고분자를 분해하는 박테리아는 수백만 년에 걸쳐이 두 가지 접근법을 발전 시켰습니다. 과학자들은 두 효소를 함께 연결함으로써 분해 속도를 높이고 더 밀접하게 작용할 수 있다고 생각했습니다.
연결된 초 효소는 분자가 너무 커서 박테리아가 생성 할 수 없습니다. 그래서 과학자들은 실험실에서 두 개의 효소를 연결하고 속도가 세 배 더 빨라지는 것을 보았습니다. 포츠머스 대학과 미국 4 개 기관의 과학자들의 새로운 연구 는 국립 과학 아카데미 학술지 Proceedings에 게재 됩니다.
연구팀은 이제 효소가 더 빠르게 작동하도록 조정하는 방법을 검토하고 있습니다. "큰 잠재력이 있습니다."McGeehan이 말했습니다. "우리는 현재 함께 뭉쳐있는 수백 개의 실험실을 보유하고 있습니다." £ 1m 테스트 센터가 현재 포츠머스에 건설되고 있으며 Carbios는 현재 리옹에 공장을 건설하고 있습니다.
플라스틱을 먹는 효소를 천연 섬유를 분해하는 기존 효소와 결합하면 혼합 된 재료를 완전히 재활용 할 수 있다고 McGeehan은 말했습니다. “[폴리 에스터와면의 혼합] 직물은 재활용하기가 정말 까다 롭습니다. 우리는 이러한 직물을 생산하는 몇몇 거대 패션 회사들과 이야기를 나누었습니다. 그들이 지금 정말 고군분투하고 있기 때문입니다.”
운동가들은 플라스틱 사용을 줄이는 것이 중요하다고 말합니다. 재활용 작업을하는 사람들은 플라스틱과 같은 강하고 가벼운 재료가 매우 유용하며 진정한 재활용은 오염 문제에 대한 해결책의 일부라고 말합니다.
연구자들은 널리 사용되지만 거의 재활용되지 않는 폴리 우레탄과 같은 다른 플라스틱을 먹는 벌레를 찾는 데 성공했습니다 . 폴리 우레탄이 분해되면 대부분의 박테리아를 죽일 수있는 독성 화학 물질을 방출 할 수 있지만 실제로 확인 된 버그는이 물질을 식품으로 사용하여 공정을 강화합니다.
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