Kredit:Wiley
Mänsklig saliv kan innehålla ett enzym som kan bryta ner plasten polyetylentereftalat (PET). Forskare hittade det lovande enzymet, ett hydrolas, i en databas som innehåller humana metagenomprover. Som de rapporterar i tidskriften Angewandte Chemie International Edition , presterar detta nyupptäckta hydrolas bättre än många andra kända bakteriella PET-hydrolaser. Det kan tillverkas med biotekniska metoder och kan användas i plaståtervinning eller för att funktionalisera plast, tillägger författarna.
Deponier och hamnar är kända för att vara särskilt lovande platser för att hitta bakterier som har anpassat sig för att konsumera eller använda plast. Dessa bakterier har utvecklat enzymer, kända som PET-hydrolaser, som kan bryta ner PET till mindre molekyler. Chayasith Uttamapinant från Vidyasirimedhi Institute of Science and Technology (VISTEC) i Rayong, Thailand, och Worawan Bhanthumnavin från Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand, och kollegor, har nu upptäckt det första enzymet som bryter ner PET från en något mer överraskande källa:genomet av mikrobiella samhällen i mänsklig saliv.
Forskarna tror att, eftersom människor konsumerar enorma mängder mat som har förpackats med PET, kan mikrober i saliven eller mag-tarmkanalen ha utvecklats till att smälta mikroplast. Teamet upptäckte det nya hydrolaset, som de döpte till MG8, medan de sökte i en offentlig metagenomdatabas innehållande prover från havsvatten och mänsklig saliv, och kunde tillskriva den troliga källan till enzymet till gramnegativa bakterier som kan finnas i mänsklig saliv. Dessa bakterier liknar stammar som hittats nära "Stillahavsavfallsvirveln", som också har utvecklats för att producera PET-hydrolaser.
De behövde först tillräckligt med material för att utföra sina experiment, och så modifierade de en bakterie som kan odlas i laboratorier för att producera enzymet. De återvann lätt en aktiv form av enzymet, som kan bryta ner PET, från en denaturerad form som kan isoleras i stora mängder. Forskarna lyfter fram att detta är ett stort lovande för uppskalning i framtiden.
Bortsett från utsikterna för skalbarhet för återvinning, förutser teamet också en annan användning av MG8. De upptäckte att det inte bara kan bryta ner PET med lätthet utan, med en liten modifiering, kan det också binda till det mycket effektivt. För att uppnå detta modifierade de proteinsekvensen genom att ersätta en av de naturligt förekommande aminosyrorna (serin) på det aktiva stället med en onaturlig aminosyra, DAP. Det modifierade enzymet vidhäftade omedelbart till PET-pulver. Detta skulle kunna användas som ett medel för att funktionalisera PET-ytor, öka mångsidigheten hos PET i till exempel medicinsk utrustning och förbättra mångsidigheten hos återvunnen PET.
Trots löftet om MG8 inom plaståtervinning och funktionalisering, erkänner teamet att MG8, liksom andra PET-hydrolaser, fortfarande behöver en del arbete. För närvarande kan PET-plaster av konsumentkvalitet med hög kristallinitet inte brytas ned med detta hydrolas. Därför kommer ytterligare forskning att behövas för att nå det stadium där en hel vattenflaska av plast kan lösas i en enkel lösning som innehåller enzymet. + Utforska vidare
