I 2016, etter å ha brukt fem år på å søke gjennom bunker med avfall, oppdaget japanske forskere en stamme av bakterier som naturlig utviklet seg for å spise seg bort på polyetylentereftalat, den vanlige plasten kjent som PET eller polyester.
Som Smithsonian.com rapporterte den gang, kunne de nye bakteriene bryte ned PET i mye mindre forbindelser. Funnet var et lovende skritt mot en løsning på verdens montering av plastproblem.
Nå har forskere ved University of Portsmouth i Storbritannia og det amerikanske energidepartementets nasjonale laboratorie for fornybar energi gjort et nytt gjennombrudd. Mens de studerte strukturen til et enzym som ble funnet i den bakterien, skapte forskerne ved et uhell et "mutant enzym" som kan bryte ned plast i løpet av få dager.
Denne lykkelige ulykken tillater full gjenvinning av flasker tilbake til sin opprinnelige form, rapporterer The Guardians Damian Carrington. Forskerne detaljerte resultatene i en studie publisert tidligere denne måneden i Proceedings of National Academy of Sciences .
Polyetylentereftalat er en sterk, men lett plast. Det kalles polyester når det brukes i stoffer og fiber, men PET når det brukes i flasker, krukker, containere og emballasje, ifølge PETRA, bransjeforeningen som representerer nordamerikanske produsenter av PET.
Som Linda Poon rapporterer for CityLab, produseres en million plastflasker hvert minutt, og det meste - omtrent 90 prosent - havner på søppelfyllinger, hav og parker i stedet for å bli resirkulert. Det kan ta århundrer for PET å bryte sammen naturlig. Det som resirkuleres, brukes vanligvis i tekstiler, som klær eller tepper.
Som Carrington rapporterer, ønsket teamet av forskere ledet av University of Portsmouth-professor John McGeehan i utgangspunktet bare å finpusse enzymet for å se hvordan det hadde utviklet seg. De startet med å finne ut den nøyaktige strukturen til enzymet til bakteriene, og brukte deretter røntgenteknologi for å undersøke individuelle atomer.
De fant ut at strukturen så ut som en som utviklet seg til å bryte ned en naturlig polymer kalt cutin, som danner et voksaktig, vannavstøtende belegg for mange planter. Ved å finjustere enzymet for å utforske denne likheten, endte de tilfeldigvis opp med en forbindelse som kan bryte ned plast 20 prosent mer effektivt.
"Det som faktisk viste seg var at vi forbedret enzymet, noe som var litt av et sjokk, " forteller McGeehan til Carrington.
Nærbilde av et nyopprettet enzymnedbrytende PET-plast. (Dennis Schroeder / NREL) Som forskning har vist gang på gang, er plast et stadig voksende problem for verdens hav. En studie fra 2015 fant at omtrent åtte millioner tonn plast lager den i havet hvert år, rapporterte National Geographic den gang. Og all den plasten er skadelig for dyrelivet. Mange sjøfugler og andre sjødyr tøyser ned de fargerike bitene og tar feil av plasten til mat.
Dette betyr at en potensiell løsning for plastproblemet vårt kan være et stort fremskritt. Men kan det mutante enzymet virkelig løse dette problemet?
I følge Washington, DC-basert nonprofit Ocean Conservancy, er svaret på det spørsmålet nei. I et svar på den nye studien ga konservatoriet ut en uttalelse som siterte Ramani Narayan, professor i kjemiteknikk og materialvitenskap ved Michigan State University: “Problemet ligger ikke i 'teknologien' til å gjenbruke PET eller demontere i dens bestanddeler, men utvinning og økonomi i prosessene som brukes. Halvkrystallinske PET-flasker er allerede fullstendig resirkulerbare i våre nåværende systemer. ”
Med andre ord, det største problemet er ikke å bryte ned plasten, men fjerne plasten fra havet. I stedet foreslår bevaring å gjøre en innsats for å holde plast ute av havet i utgangspunktet.
Som Poon rapporterer, er dette ikke første gang forskere har gjort interessante, potensielt plastiske problemløsninger. I fjor kunngjorde forskere i Spania funnet av en art av voksorm som kunne spise seg ut av en plastpose.
Imidlertid er forskerne optimistiske med tanke på sitt “mutante enzym.” I følge en pressemelding jobber de nå for å korte ned tiden det tar enzymet å bryte ned plast. Å sette fart på prosessen kan gi rom for en legitim bruk i stor skala - og kan bety at mindre plast vil komme seg ut i miljøet i utgangspunktet.
"Det vi håper å gjøre er å bruke dette enzymet for å gjøre plasten tilbake til de originale komponentene, slik at vi bokstavelig talt kan resirkulere den tilbake til plast, " sier McGeehan til Carrington. "Det betyr at vi ikke trenger å grave opp mer olje, og grunnleggende sett bør det redusere mengden plast i miljøet."
