Absolutní průlom! Enzym požírající plasty vyvinutý pomocí strojového učení by mohl vyřešit krizi s odpady

Vědci z Texaské univerzity v Austinu vyvinuli enzym, který dokáže rozložit plasty, jež jsou nebezpečné pro životní prostředí a jejichž rozklad obvykle trvá staletí, během pouhých několika hodin, píše web Engineering and Technology.

Tento objev by mohl pomoci vyřešit světovou krizi s plastovým odpadem, který zaplňuje skládky a znečišťuje oceány. Vědci uvedli, že nový enzym má potenciál recyklace ve velkém měřítku, který by umožnil velkým průmyslovým odvětvím snížit jejich dopad na životní prostředí obnovou a opětovným využitím plastů na molekulární úrovni.

„Možnosti využití tohoto špičkového recyklačního procesu jsou v různých průmyslových odvětvích nekonečné,“ řekl profesor Hal Alper, výzkumník z UT Austin. „Kromě zřejmého odvětví nakládání s odpady to také poskytuje korporacím z každého odvětví příležitost převzít iniciativu v recyklaci svých výrobků. Díky těmto udržitelnějším přístupům k enzymům si můžeme začít představovat skutečné oběhové hospodářství plastů.“

Projekt se zaměřuje na PET plast, významný polymer, který se nachází ve většině spotřebitelských obalů, včetně nádob, lahví, obalů na ovoce a saláty a některých vláken a textilií, a který tvoří 12 % veškerého celosvětového odpadu.

Enzym dokázal dokončit „kruhový proces“ rozkladu plastu na menší části (depolymerizace) a jeho následného chemického složení zpět (repolymerizace). V některých případech lze tyto plasty zcela rozložit na monomery již za 24 hodin.

Výzkumníci použili model strojového učení k vytvoření nových mutací přírodního enzymu zvaného PETáza, který umožňuje bakteriím rozkládat PET plasty. Model předpovídá, které mutace těchto enzymů by dosáhly cíle rychlé depolymerizace plastového odpadu při nízkých teplotách.

Tímto postupem, který zahrnoval studium 51 různých postspotřebitelských plastových obalů, pěti různých polyesterových vláken a tkanin a lahví na vodu vyrobených z PET, vědci prokázali účinnost enzymu, který nazývají FAST-PETase.

„Tato práce skutečně ukazuje sílu spojení různých oborů, od syntetické biologie přes chemické inženýrství až po umělou inteligenci,“ uvedl profesor Andrew Ellington, jehož tým vedl vývoj modelu strojového učení.

Zdroj: eandt.theiet.org