Se superenzymy se budeme setkávat stále častěji. Kredit: University of Portsmouth.

V roce 2018 svět užasl nad zásadním objevem bakterie Ideonella sakaiensis v Japonsku, která má výjimečnou zálibu v PET plastech. Právě PET představuje ohromné množství plastových výrobků, počínaje ikonickými PET lahvemi, z nichž každoročně vzniknou stovky milionů tun plastového odpadu. Ten je obvykle velmi trvanlivý a z prostředí jen tak nezmizí. Když se ale PET odpad dostane do drápů ideonel, tak se jeho přežití najednou počítá jen v týdnech.

John McGeehan (2016). Kredit: P2121 / Wikimedia Commons.

Ideonely žerou PET plasty s významnou pomocí bakteriálních enzymů. Jedním z nich je PETáza, kterou záhy izolovali vědci britských University of Portsmouth a National Renewable Energy Laboratory (NREL) a vylepšili ji. Od té doby PETáza rozkládá PET plasty zhruba o 20 procent rychleji než předtím. Následně pak vylepšili i další enzym ideonel, MHETázu, což ještě dále urychlilo rozkládání PET plastů těmito bakteriemi.

Když John McGeehan z University of Portsmouth a jeho spolupracovníci vylepšovali zmíněné enzymy, tak při tom využili analýzu struktury enzymů pomocí velmi energetického rentgenového záření synchrotronu. Díky takto získaným informacím mohli oba zmíněné enzymy zkombinovat a propojit do výkonného celku. Vznikl „superenzym“, který rozkládá PET plasty zhruba 6 krát rychleji, než původní enzymy idionel.

University of Portsmouth, logo.

Podle McGeehana z jejich úvodních experimentů vyplynulo, že enzymy PETáza a MHETáza fungují lépe, když jsou fyzicky spojené dohromady. Nakonec z toho vznikl chimérický enzym se slušným výkonem. Tento enzym bude ještě navíc možné dále vylepšovat.

Stejně jako původní enzymy ideonel PETáza a MHETáza i nový superenzym rozkládá PET plasty na dílčí stavební bloky. To znamená, že by bylo možné ho využít jako součást „nekonečné“ recyklační smyčky. Původní enzymy byly příliš pomalé na to, aby ideonely mohly významně přispět k řešení enormního problému s plastovým odpadem. Šestkrát rychlejší superenzym představuje významný krok vpřed.

Video: Scientists Create 'Super Enzymes' to Fight Plastic Waste