Pirms dažiem gadiem pilnīgi nejauši zinātnieku grupa, pētot vecas japāņu pārstrādes rūpnīcas augsnes sastāvu, pilnīgi pārsteigti atklāja, ka pēc tam, kad visi šie atlikumi tik daudzus gadus bija atradušies vienas un tās pašas augsnes augsnē , daba bija izveidojusi sava veida baktērijas, kas barojas ar plastmasu.
Šis stāsts nāca gaismā 2016. gada beigās, brīdī, kad visi bija diezgan laimīgi, jo, kā jau teicām, pilnīgi nejauši mēs bijām atklājuši, kas varētu būt risinājums vienai no nopietnākajām problēmām, ar ko saskaras cilvēki tāpat kā plastmasas piesārņojums un pārstrāde. Kā redzat, atkal risinājumu mums deva daba baktērijas formā, kas bija mutējusies, lai barotos ar plastmasu, kas dominēja tās dzīvotnē.
Daudzas stundas ir veltītas šīs baktērijas izpētei - projekts, kas virzās uz priekšu, piedāvājot daudz spilgtāku un efektīvāku risinājumu
Kā varētu būt citādi, daudzi bija zinātnieki, kurus interesēja šī jaunā baktēriju suga, un pēc visa šī laika, šķiet, ka tā ir bijusi Portsmutas universitāte Lielbritānijā, kuru vada biologs Džons Makgeihans tā, kurai ir bijuši vislabākie rezultāti, lai arī būtu izdevies izstrādāt fermentu, pēc nejaušības principa atbild par projektu atbildīgie, kas spēj plastmasu sadalīties daudz ātrāk.
Neapšaubāmi, kā paskaidroja paši zinātnieki, mēs saskaramies ar iespējamo vitālo risinājumu kolosālajai ar plastmasu saistītajai problēmai, kāda šodien ir visiem cilvēkiem. Pats biologs un šī projekta direktors Džons Makgeihans:
Izredzes bieži spēlē nozīmīgu lomu fundamentālos zinātniskos pētījumos, un mūsu atklājums šeit nav izņēmums. Šis neparedzētais atklājums liek domāt, ka ir iespējas vēl vairāk uzlabot šos enzīmus, tuvinot mūs pārstrādes risinājumam arvien pieaugošajam izmesto plastmasas kalnam.
Pētnieku komandai ir izdevies izstrādāt vēl jaudīgāku un efektīvāku fermentu
Nedaudz iedziļinoties pētījumos, kurus veica Džona Makgeihena komanda, acīmredzot vienlaikus pētot Ideonella sakaiensis, tā laikā, kad tika kristīti japāņu mikrobi, kas spēj baroties ar plastmasu, viņi pilnīgi nejauši un pārsteigti atklāja mutantu struktūra, kas ļāva tai noārdīt PET plastmasu, kas pazīstams arī kā polietilēntereftalāta plastmasa.
Šī mazā mikroba problēma ir tā, ka, lai arī tas varētu ēst plastmasu, patiesība ir tāda nedara to pārāk ātri, kaut kas ir problēma, it īpaši, ja mēs vēlamies tos izmantot, lai novērstu lielo plastmasas piesārņojumu, kāds ir Zemei. Šajā brīdī miniet, ka mēs runājam par mikrobu, kura pārziņā būtu ēst ne mazāk kā miljardus tonnu atkritumu, kas mūsdienās uzkrājas poligonos un kas galu galā tiek izmests okeānos.
Pateicoties tam, ka zinātniekiem ir izdevies atklāt un izolēt Japānas mikrobu mutantu struktūru, viņiem ir izdevies izveidot fermentu, kas kristīts kā PETāze, kas ļauj tam daudz efektīvāk sadalīt plastmasu. Lai pārbaudītu PETāzes efektivitāti molekulārā līmenī, par projektu atbildīgie pētnieki nolēma izmantot rentgenstarus, lai izveidotu īpaši augstas izšķirtspējas trīsdimensiju modeli. Ar šo modeli rokās viņiem izdevās atklāt, kā PETase var uzņemt un noārdīt plastmasu, un, vēl labāk, kā uzlabot šo mehānismu. Ievērojot paša vārdus Džons Makgeihans:
Jau pēc 96 stundām caur elektronu mikroskopu var skaidri redzēt, ka PET degradē PET, un šajā testā tiek izmantoti reāli piemēri tam, kas atrodams okeānos un poligonos.
Spēja redzēt šī bioloģiskā katalizatora iekšējo darbību nodrošināja mums ātrāka un efektīvāka enzīma izstrādes plānus.
Pārsteidzoši, mēs atklājām, ka mutanta PETāze, sadalot PET, pārspēj dabisko mikrobu. Izmantojot skaitļošanas rīkus, izpratne par to, kā PET saistās PETāzes katalītiskajā vietā, palīdzēja noskaidrot šīs labākās veiktspējas iemeslus. Ņemot vērā šos rezultātus, ir skaidrs, ka joprojām ir ievērojams potenciāls, lai turpinātu uzlabot savu biznesu.