Фермент, содержащийся в микробах слюны человека, разлагает пластмассы на основе ПЭТ

 

Человеческая слюна может содержать фермент, который может разлагать полиэтилентерефталат (ПЭТ). Исследователи обнаружили многообещающий фермент гидролазу в базе данных, содержащей образцы человеческого метагенома. Как они сообщают в журнале Angewandte Chemie International Edition, эта недавно открытая гидролаза работает лучше, чем многие другие известные бактериальные ПЭТ-гидролазы. Его можно получить с использованием биотехнологических методов и использовать для переработки пластмасс или для функционализации пластмасс, добавляют авторы.

 

Известно, что свалки и гавани являются особенно перспективными местами для обнаружения бактерий, которые приспособились к потреблению или использованию пластмасс. Эти бактерии выработали ферменты, известные как гидролазы ПЭТ, которые могут расщеплять ПЭТ на более мелкие молекулы. Чаясит Уттамапинант из Института науки и технологий Видьясиримедхи (VISTEC) в Районге, Таиланд, и Вораван Бхантумнавин из Университета Чулалонгкорн, Бангкок, Таиланд, и их коллеги обнаружили первый фермент для разложения ПЭТ из гораздо более удивительного источника: генома микробных сообществ в слюне человека.

Исследователи полагают, что, поскольку люди потребляют огромное количество пищи, упакованной с использованием ПЭТ, микробы в слюне или желудочно-кишечном тракте, возможно, эволюционировали для переваривания микропластика. Команда обнаружила новую гидролазу, которую они назвали MG8, во время поиска в общедоступной базе данных метагенома, содержащей образцы морской воды и человеческой слюны, и смогла приписать вероятный источник фермента грамотрицательным бактериям, которые могут находиться в человеческой слюне. Эти бактерии похожи на штаммы, обнаруженные вблизи "Тихоокеанского мусорного вихря", которые также эволюционировали для производства ПЭТ-гидролаз.

Сначала им нужно было достаточно материала для проведения своих экспериментов, и поэтому они модифицировали бактерию, которую можно культивировать в лабораториях для получения фермента. Они легко выделили активную форму фермента, способную разлагать ПЭТ, из денатурированной формы, которую можно выделить в больших количествах. Исследователи подчеркивают, что это показывает большие перспективы для расширения масштабов в будущем.

Помимо перспектив масштабируемости переработки, команда также предвидит другое использование MG8. Они обнаружили, что он не только может легко разлагать ПЭТ, но и при небольшой модификации может очень эффективно связываться с ним. Чтобы достичь этого, они модифицировали последовательность белка, заменив одну из встречающихся в природе аминокислот (серин) в активном центре на неестественную аминокислоту DAP. Модифицированный фермент немедленно прилипал к ПЭТ-порошку. Это может быть использовано в качестве средства для функционализации поверхностей ПЭТ, повышения универсальности ПЭТ, например, в медицинских устройствах, и повышения универсальности переработанного ПЭТ.

Несмотря на перспективы MG8 в области переработки и функционализации пластмасс, команда признает, что MG8, как и другие ПЭТ-гидролазы, все еще нуждается в некоторой доработке. В настоящее время потребительские ПЭТ-пластики с высокой кристалличностью не могут быть разложены с помощью этой гидролазы. Поэтому потребуются дальнейшие исследования, чтобы достичь стадии, когда целая пластиковая бутылка с водой может быть растворена в простом растворе, содержащем фермент.

ИСТОЧНИК

Категория: Наука и Техника | Добавил: fantast (30.06.2022)
Просмотров: 32 | Рейтинг: 0.0/0