Дослідники використовують AI для розробки ферменту, що їдять пластику

Накопичення пластмас у навколишньому середовищі є проблемою, яка не вирішить себе, принаймні, не в будь -якому часовому масштабі, що стосується людства. Ці матеріали призначені для того, щоб бути довговічними та довготривалими, а сучасні методи переробки ледь кладуть вм'ятину в гори пластику, що виробляються щороку. Дослідники Техаського університету в Остіні, можливо, виявили новий спосіб боротьби з пластиковими відходами - ферментом, який розбиває пластмаси в дні, які інакше зберігаються століттями.

Команда використовувала систему машинного навчання для виявлення потенційно корисних білків у розкладенні пластику, що призвело їх до швидкої Petase (функціональної, активної, стабільної та толерантної PETase), повідомляє VICE. Цей фермент працює над пластиком під назвою поліетилен -терфталату (ПЕТ), синтетичною смолою, що використовується в одязі, упаковці та електричній гідроізоляції. Це найпростіша категорія пластмаси для переробки, але процес - це зменшення прибутку. Врешті -решт, матеріал просто закінчується на сміттєзвалища, а ПЕТ становить близько 12 відсотків глобальних відходів.

Швидка-Петаза-це більш елегантне рішення, ніж плавлення та реформування пластику у менше вторинних форм. Він перетравлює полімер, розбиваючи його на молекули будівельних блоків через процес, відомий як деполімеризація. Отримані мономери можуть бути зібрані в новий або «незайманий» пластик, не вживаючи додаткових нафтових ресурсів. В експериментах дослідники змогли повністю розчинити упаковку домашніх тварин всього за кілька днів.

Вчені працюють з ферментами пластику з 2005 року, але природні білки мають великі недоліки. Вони можуть працювати тонко під вузькими діапазоном температури та рН, але це робить їх набагато важче використовувати в утилізації. Швидка-Петаза була однією з 19 000 білкових структур, що вживаються в алгоритм AI, який прогнозував, що зможе швидко розкладатися пластиком без суворого контролю умов. І, безумовно, дослідники повідомляють, що швидка петаза дуже гнучка. Він має в 2,4 рази більше активності природних молекул ПЕТ при 40 градусах Цельсія і в 38 разів більше активності при 50 градусах Цельсія.

Отже, ми знаємо, що швидка петаза працює в лабораторних умовах, але тепер команда повинна боротися з перешкодою, що багато подібних експериментів не зможуть очистити: масштабованість. Їм потрібно показати, що ми можемо виробляти та використовувати швидку-петазу в промисловому масштабі. Незважаючи на важливість зменшення пластику в навколишньому середовищі, нові технології будуть набрати лише в тому випадку, якщо матеріали є дешевими та простими в транспорті.

Зображення функції Тоні Вебстер, Flickr