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Rifiuti, creato un enzima che “mangia” le bottiglie di plastica

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Un nuovo enzima creato sulla base degli insetti mangiaplastica scoperti in Giappone nel 2016 promette di eliminare i rifiuti plastici 6 volte più velocemente.

Un superenzima che degrada le bottiglie di plastica sei volte più velocemente di prima è stato creato dagli scienziati e potrebbe essere utilizzato per il riciclaggio entro un anno o due.

Il superenzima, derivato da batteri che hanno sviluppato naturalmente la capacità di mangiare la plastica, consente il completo riciclaggio delle bottiglie. Gli scienziati ritengono che combinarlo con enzimi che scompongono il cotone potrebbe anche consentire il riciclaggio degli indumenti in tessuto misto. Attualmente, milioni di tonnellate di tali indumenti vengono scaricati in discarica o inceneriti.

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L’inquinamento da plastica ha contaminato l’intero pianeta, dall’Artico agli oceani più profondi, e ora si sa che le persone consumano e respirano particelle microplastiche. Attualmente è molto difficile scomporre le bottiglie di plastica nei loro componenti chimici per ricavarne di nuove da quelle vecchie, il che significa che ogni anno viene creata più nuova plastica dal petrolio.

Il superenzima è stato progettato collegando due enzimi separati, entrambi trovati nell’insetto mangia-plastica scoperto in un sito di rifiuti giapponese nel 2016. I ricercatori hanno rivelato una versione ingegnerizzata del primo enzima nel 2018, che ha iniziato ad abbattere il plastica in pochi giorni. Ma il superenzima agisce sei volte più velocemente.

 


Quando abbiamo collegato gli enzimi, in modo piuttosto inaspettato, abbiamo ottenuto un notevole aumento dell’attività“, ha affermato il prof. John McGeehan, presso l’Università di Portsmouth, nel Regno Unito. “Questa è una traiettoria verso il tentativo di produrre enzimi più veloci che sono più rilevanti a livello industriale. Ma è anche una di quelle storie sull’imparare dalla natura e poi portarlo in laboratorio.”

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La società francese Carbios ha rivelato ad aprile un enzima diverso, originariamente scoperto in un cumulo di foglie di composto, che degrada il 90% delle bottiglie di plastica entro 10 ore, ma richiede un riscaldamento oltre i 70 ° C.

Il nuovo superenzima funziona a temperatura ambiente e McGeehan ha affermato che la combinazione di approcci diversi potrebbe accelerare il progresso verso l’uso commerciale: “Se possiamo creare enzimi migliori e più veloci collegandoli insieme e fornendoli ad aziende come Carbios, e lavoriamo in partnership, potremmo iniziare a produrlo entro il prossimo anno o due “.

Il lavoro del 2018 aveva stabilito che la struttura di un enzima, chiamato PETase, può attaccare la superficie dura e cristallina delle bottiglie di plastica. Hanno scoperto, per caso, che una versione mutante funzionava il 20% più velocemente. Il nuovo studio ha analizzato un secondo enzima trovato anche nei batteri giapponesi che raddoppia la velocità di degradazione dei gruppi chimici liberati dal primo enzima.

I batteri che scompongono i polimeri naturali come la cellulosa hanno sviluppato questo duplice approccio nel corso di milioni di anni. Gli scienziati hanno pensato che collegando i due enzimi insieme, si potrebbe aumentare la velocità di degradazione e consentire loro di lavorare più strettamente insieme.

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Il superenzima collegato sarebbe impossibile da creare per un batterio, poiché la molecola sarebbe troppo grande. Quindi gli scienziati hanno collegato i due enzimi in laboratorio e hanno visto un’ulteriore triplicazione della velocità. La nuova ricerca degli scienziati dell’Università di Portsmouth e di quattro istituzioni statunitensi è stata pubblicata nella rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Il team sta ora esaminando come modificare gli enzimi per farli funzionare ancora più velocemente. “C’è un enorme potenziale“, ha detto McGeehan. “Ne abbiamo diverse centinaia nel laboratorio che stiamo attualmente tenendo insieme.” Un centro di prova da 1 milione di sterline è ora in costruzione a Portsmouth e Carbios sta attualmente costruendo uno stabilimento a Lione.

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