I 2016, efter at have brugt fem år på at søge gennem bunker med affald, opdagede japanske forskere en stamme af bakterier, der naturligt udviklede sig til at spise væk ved polyethylentereftalat, den almindelige plast, kendt som PET eller polyester.
Som Smithsonian.com rapporterede på det tidspunkt, kunne de nye bakterier nedbryde PET i meget mindre forbindelser. Opdagelsen var et lovende skridt hen imod en løsning på verdens monterende plastproblem.
Nu har forskere ved University of Portsmouth i Storbritannien og US Department of Energy's National Renewable Energy Laboratory gjort et nyt gennembrud. Mens de studerede strukturen af et enzym, der findes i denne bakterie, skabte forskerne ved et uheld et "mutantenzym", der kan nedbryde plast inden for et par dage.
Denne glade ulykke tillader fuldstændig genanvendelse af flasker tilbage til deres oprindelige form, rapporterer The Guardians Damian Carrington. Forskerne detaljerede deres resultater i en undersøgelse, der blev offentliggjort tidligere i denne måned i Proceedings of National Academy of Sciences .
Polyethylenterephthalat er en stærk, men let plast. Det kaldes polyester, når det bruges i stoffer og fiber, men PET, når det bruges i flasker, krukker, containere og emballage, ifølge PETRA, brancheorganisationen, der repræsenterer nordamerikanske producenter af PET.
Som Linda Poon rapporterer for CityLab, produceres en million plastflasker hvert minut, og det meste - cirka 90 procent - havner på deponeringsanlæg, hav og parker snarere end at blive genbrugt. Det kan tage århundreder for PET at bryde sammen naturligt. Hvad der genanvendes bruges typisk i tekstiler, f.eks. Tøj eller tæpper.
Som Carrington rapporterer, ønskede teamet af forskere ledet af University of Portsmouth-professor John McGeehan oprindeligt kun at finpudse enzymet for at se, hvordan det havde udviklet sig. De startede med at finde ud af den nøjagtige struktur af bakterienes enzym og brugte derefter røntgenteknologi til at undersøge individuelle atomer.
De fandt, at strukturen lignede en, der udviklede sig til at nedbryde en naturlig polymer kaldet cutin, som danner en voksagtig, vandafvisende coating for mange planter. Når de justerede enzymet for at udforske denne lighed, endte de ved en fejltagelse med en forbindelse, der kan nedbryde plast 20 procent mere effektivt.
”Det, der faktisk viste sig, var, at vi forbedrede enzymet, hvilket var lidt af et chok, ” fortæller McGeehan til Carrington.
Nærbillede af et nyligt oprettet enzymnedbrydende PET-plast. (Dennis Schroeder / NREL) Som forskning har vist gang på gang, er plast et stadigt voksende problem for verdens oceaner. En 2015-undersøgelse fandt, at cirka otte millioner tons plastik bringer det i havet hvert år, rapporterede National Geographic på det tidspunkt. Og alt det plast er skadeligt for dyrelivet. Mange havfugle og andre havdyr klynger sig ned i de farverige bits og tager fejl af plasten til mad.
Dette betyder, at en potentiel løsning på vores plastproblem kan være en stor fremgang. Men kan det mutante enzym virkelig løse dette problem?
Ifølge Washington, DC-baseret nonprofit Ocean Conservancy, er svaret på dette spørgsmål nej. I et svar på den nye undersøgelse frigav konservatoriet en erklæring, der citerede Ramani Narayan, professor i kemiteknik og materialevidenskab ved Michigan State University: ”Problemet ligger ikke i 'teknologien' til at genbruge PET eller afmontere dets bestanddele, men nyttiggørelse og økonomi i de anvendte processer. Halvkrystallinske PET-flasker kan allerede genanvendes i vores nuværende systemer. ”
Med andre ord, det største problem er ikke at nedbryde plasten, men fjerne plasten fra havet. I stedet foreslår konservancen at gøre en indsats for at holde plast ude af havet i første omgang.
Som Poon rapporterer, er dette ikke første gang, at videnskabsmænd har fundet interessante, potentielt plast-problemløsende opdagelser. Sidste år annoncerede forskere i Spanien opdagelsen af en arter af voksorm, der kunne spise sig ud af en plastikpose.
Forskerne er imidlertid optimistiske med hensyn til deres "mutante enzym." Ifølge en pressemeddelelse arbejder de nu på at forkorte den tid det tager enzymet at nedbryde plast. Fremskyndelse af processen muliggør muligvis en legitim anvendelse i stor skala - og kan betyde, at mindre plast vil komme i miljøet i første omgang.
”Hvad vi håber at gøre er at bruge dette enzym til at vende denne plastik tilbage til dets originale komponenter, så vi bogstaveligt talt kan genbruge den tilbage til plast, ” fortæller McGeehan til Carrington. ”Det betyder, at vi ikke behøver at grave mere olie, og det bør grundlæggende reducere mængden af plast i miljøet.”
