플라스틱 오염은 전 세계의 많은 것을 괴롭히는 심각한 위기입니다. 연구원 팀이 만든 새로운 효소는이 문제에 대한 해결책을 제공하여 현재는 불가능한 플라스틱 병의 전체 재활용을 가능하게 할 수 있습니다.
플라스틱 식사 효소는 우연히 미국 에너지 국의 국립 재생 에너지 실험실과 포츠머스 대학의 연구원 팀과 관련된 공동 연구 프로젝트를 통해 만들어졌습니다. 효소는 플라스틱 용기의 생성에 사용되는 중합체 인 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 (PET)를 분해 할 수있다. 애완 동물은 현재 오락하기 시작하기 전에 수백 년 동안 환경에 남아있을 것입니다.
유용한 효소 발견
연구 프로젝트는 플라스틱을 소화하도록 진화 한 박테리아의 발견에서 영감을 얻었습니다. 박테리아는 2016 년 일본의 폐기물 덤프에서 발견되었으며, 특수 효소를 사용하여 플라스틱을 먹도록했습니다. 연구팀은 최근 효소의 구조를 공개했으며, 분자의 구조를 조정하여 PET를 분해하는 데 더 나은 것이 더 좋았습니다. 연구팀은이 작업을 시작하지 않았지만 실험은 개선으로 이어졌습니다.
연구원들은 박테리아가 생산 한 효소의 구조를 조사하여 시작했습니다. 효소의 개별 원자를 강력한 X- 레이 빔의 도움으로 검사 하였다. 다이아몬드 광원이라는 장치는 원자를 보는 데 사용되었으며, 사용 된 X- 선의 빔은 태양보다 100 억 배 더 밝았습니다.
.연구자들에 따르면, 효소의 구조는 박테리아에 의해 사용되는 효소와 유사하여 Cutin으로 알려진 천연 중합체를 분해하여 많은 식물이 보호 물질을 사용합니다. 팀은 효소를 조작하고 효소가 우연히 PET를 분해하는 능력을 향상시킬 때 박테리아가 어떻게 사용했는지 탐구하기 시작했습니다. 이 팀은 또한 박테리아가 PET를 저하시키기 위해 진화했다고 밝혔다. 이는 지난 50 년 동안 대량으로 존재했지만 진화의 시간 규모에 전혀 오랫동안 존재하지 않았다.
.효소는 며칠 만에 PET를 플라스틱 병으로 분해하기 시작하지만 프로젝트에 참여한 연구원들은 효소를 추가로 개선함으로써 과정을 가속화 할 수 있다고 생각합니다. 연구팀은 산업 규모 공정에서도 사용될 수 있다고 생각하여 플라스틱을 완전히 재활용 할 수 있다고 생각합니다.
포츠머스 대학교 (University of Portsmouth)의 존 맥기 한 (John McGeehan)은 효소를 사용하면 플라스틱 오염을 줄이고 석유의 필요성을 크게 줄일 수 있다고 말합니다.
맥기 한 말 :
McGeehan은 연구팀이 효소의 기능을 약 20%향상시킬 수 있다고 언급했다. 그러나 이것은“효소가 아직 최적화되지 않았다”는 것을 의미하기 때문에 흥미 롭습니다. 연구원들은 이론적으로 다른 효소를 개발하고“초고속 효소”를 만들기 위해 사용되는 기술을 적용 할 수 있습니다.
.플라스틱 오염 문제
플라스틱 오염은 해양 생태계의 건강에 심각한 위협을주기 때문에 플라스틱을 재활용 할 수있는 능력이 실제로 필요합니다. 최근에 죽은 고래는 위장에 64 파운드 (30 킬로그램)의 플라스틱으로 해안에서 씻겨졌습니다. 플라스틱 섬유는 바다의 가장 먼 곳에서 동물에서도 발견되었습니다. 플라스틱 오염은 또한 해산물을 먹는 사람들의 몸에 들어가거나 우리가 마시는 물에 들어가서 인간에게 해를 끼칠 수 있습니다.
플라스틱 오염의 문제는 심각도가 커지고 있으며 매 순간마다 1 백만 개의 플라스틱 병이 추가로 판매됩니다. 사회가 생산하는 대부분의 플라스틱 쓰레기는 매립지 나 바다에서 끝납니다. 대부분의 병은 재활용되지 않으며 실제로 약 14%만이 실제로 재활용 센터로 보내집니다. 재활용 된 병조차도 특정 방식으로 만 재활용 할 수 있으며 카펫이나 옷에 사용하기 위해 섬유로 바뀔 수 있습니다. 새로운 효소의 이용은 중고 플라스틱을 플라스틱 병으로 다시 돌릴 수 있습니다.
이전의 연구에 따르면 어떤 종류의 곰팡이는 PET를 분해 할 수 있지만 박테리아는 곰팡이보다 산업 공정에서 사용하기가 훨씬 쉽습니다. 연구자들은 돌연변이 효소를 극도의 박테리아의 수집에 주입하는 효소에 대한 가능한 개선을 탐구하고 있으며, 이는 섭씨 70도 (158도 화씨) 약 70 도의 온도에서 생존 할 수 있습니다. 약 70C PET는 유리 상태에서 더 유체 상태로 전환되기 시작하며,이 유체 상태에서는 유리 상태보다 10 ~ 100 배 더 빠르게 분해 될 수 있습니다.
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새로운 플라스틱을 만드는 것만 큼 플라스틱을 재활용하는 것은 저렴하지는 않지만 McGeehan은 플라스틱 오염 문제에 대한 대중의 인식이 커지면 기업이 새로운 병과 컨테이너를 지속적으로 만들기보다는 재활용을 압력을 가하기를 희망합니다. 애완 동물을 먹는 박테리아를 사용하여 재활용 센터에서 병을 재활용하는 것 외에도 박테리아를 바다에서 쓰레기 패치를 청소하는 데 박테리아를 사용할 수도 있습니다. 박테리아는 단순히 쓰레기 패치 위에 뿌려야 할 것입니다.
추가 가능성
맥기 한 (McGeehan)에 따르면, 다른 종류의 박테리아가 현재 환경에서 진화하고있을 수 있으며, 박테리아는 다른 종류의 플라스틱을 저하시킬 수 있습니다. 과학자들은 현재 그 박테리아를 찾고 있습니다.
연구에 관련된 과학자들은 플라스틱 오염을 다루기 위해 효소를 사용할 가능성에 대해 흥분합니다. Oliver Jones의 멜버른에있는 Rmit University의 화학자는 효소 사용의 매력은 무독성 및 생분해 성이라는 점이라고 말합니다. 또한 미생물에 의해 상당한 양으로 합성 될 수 있습니다. 사용 된 플라스틱의 양을 줄이려는 노력과 결합하면 효소는 실제로 전 세계의 플라스틱 오염 수준에 찌그러짐을 만들 수 있습니다.
.더 많은 연구는 궁극적으로 효소에 대해 수행해야 할 것이며, 과학자들은 단순히 하나의 환경 문제를 해결할뿐만 아니라 다른 환경 문제를 일으키지 않도록해야합니다 (예 :더 많은 온실 가스를 생성 함). 그러나 당분간, 새로운 애완 동물 저하 효소는 플라스틱 폐기물을 줄이기위한 강력한 도구가 도달 할 수 있다는 희망을 제공합니다.
