دانشمندان آنزیمی جدید ساختهاند که قادر است زباله پلاستیکی را که معمولا دههها یا قرنها طول میکشد تا تجزیه شود، ظرف چند روز یا حتی چند ساعت تجزیه کند.
این گروه پژوهشی، شامل پژوهشگران دانشگاه تگزاس در آستین میگویند این آنزیم جدید به رهایی کره زمین از میلیاردها تن زباله پلاستیکی که همچنان در محلهای دفع زباله انباشته میشوند و زمین و آب را آلوده میکنند، کمک میکند.
آنها در این مطالعه که روز جمعه در نشریه نیچر منتشر شد میگویند این آنزیم به بازیابی و استفاده دوباره از پلاستیک در سطح مولکولی کمک میکند و احتمالا بازیافت را در مقیاس بزرگ افزایش میدهد و به صنایع امکان میدهد اثرات زیستمحیطیشان را کاهش دهند.
هال آلپر، یکی از نویسندگان این مطالعه، در بیانیهای گفت: «امکان استفاده از این فرایند پیشرو بازیافت برای صنایع بیشمار است.»
دکتر آلپر گفت: «این فرایند، به غیر از صنعت مدیریت ضایعات، به شرکتهای هر بخشی فرصت میدهد در بازیافت محصولات خود پیشگام شوند. از طریق این رویکردهای آنزیمی پایدارتر میتوانیم اقتصاد چرخشی واقعی پلاستیک را تصور کنیم.»
آلودگی پلاستیک هر روز زندگی حیات وحش و انسان را بیشتر به مخاطره میاندازد. آیا میتوانیم این را پاک کنیم؟ بعد از جمعآوری زبالهها با آنها چه کار کنیم؟ با آزمایشگاههای الینگتون، لیند و ژانگ آنزیمی تولید کردهایم که پلاستیک پیئیتی را تجزیه میکند: تجزیه سریع پیئیتی.
دانشمندان از یک مدل هوش مصنوعی (ایآی) برای ایجاد جهشهای جدید در آنزیم طبیعی پتاز استفاده کردند که باکتریها با کمک آن پلاستیکهای پیئیتی را تجزیه میکنند.
آنها میگویند این مدل هوش مصنوعی پیشبینی میکند که کدام جهش در آنزیمها در دماهای پایین به هدف تجزیه سریع زباله پلاستیکی پس از مصرف میرسد.
از طریق تکامل آنزیم مبتنی بر یادگیری ماشینی، آنزیمی طراحی کردیم که پیئیتی پس از مصرف ۵۱ محصول پلاستیکی مختلف را ظرف کمتر از ۲۴ ساعت در شرایط متعادل تجزیه کند.
پژوهشگران میگویند با آنزیمی که پژوهشگران آن را تجزیه سریع پیئیتی مینامند میتوان به «فرایند چرخشی» کامل برای خرد کردن پلاستیک به قطعات کوچکتر دست یافت – فرایندی به نام پلیمریزاسیون.
پس از آن پژوهشگران آن را به روشی شیمیایی طی فرایندی به نام پلیمریزاسیون مجدد دوباره کنار هم قرار میدهند.
دانشمندان میگویند این آنزیم در برخی موارد «در کمتر از ۲۴ ساعت» به تجزیه کامل پلیمرهای پلاستیک به اجزای تشکیلدهندهشان کمک میکند.