חוקרים מצאו שני אנזימים ברוק של תולעי שעווה שמפרקים פלסטיק רגיל תוך שעות בטמפרטורת החדר באופן טבעי.
פוליאתילן הוא אחד הפלסטיקים הנפוצים ביותר בעולם, בשימוש בכל דבר, ממיכלי מזון ועד שקיות קניות.למרבה הצער, הקשיחות שלו הופכת אותו גם למזהם מתמשך - יש לעבד את הפולימר בטמפרטורות גבוהות כדי להתחיל את תהליך הפירוק.
רוק תולעי השעווה מכיל את האנזים היחיד שידוע לפעול על פוליאתילן לא מעובד, מה שהופך את החלבונים המופיעים הטבעיים הללו לשימושי מאוד למחזור.
הביולוגית המולקולרית והדבוראית החובבת פדריקה ברטוצ'יני גילתה בטעות את יכולתן של תולעי שעווה לפרק פלסטיק לפני כמה שנים.
"בסוף העונה, כוורנים בדרך כלל מפקידים כמה כוורות ריקות כדי לחזור לשדה באביב", אמר ברטוצ'יני לאחרונה לסוכנות הידיעות הצרפתית.
היא ניקתה את הכוורת והניחה את כל תולעי השעווה בשקיות ניילון.כשחזרה לאחר זמן מה, גילתה שהתיק "דולף".
כנפי שעווה (Galleria mellonella) הם זחלים שהופכים עם הזמן לעש שעווה קצרי מועד.בשלב הזחל, התולעים מתיישבות בכוורת, ניזונות משעוות דבורים ואבקה.
בעקבות התגלית המשמחת הזו, ברטוצ'יני והצוות שלה במרכז למחקר ביולוגי מרגריטה סאלאס במדריד התחילו לנתח את רוק תולעי השעווה ופרסמו את תוצאותיהם ב-Nature Communications.
החוקרים השתמשו בשתי שיטות: כרומטוגרפיה חדירת ג'ל, המפרידה בין מולקולות על סמך גודלן, וספקטרומטריית גז-כרומטוגרפיה מסה, המזהה שברים מולקולריים על סמך יחס המסה למטען שלהם.
הם אישרו שהרוק אכן מפרק את שרשראות הפחמימנים הארוכות של פוליאתילן לשרשראות קטנות יותר מחומצנות.
לאחר מכן, הם השתמשו בניתוח פרוטאומי כדי לזהות "קומץ אנזימים" ברוק, ששניים מהם הוכחו כמחמצנים פוליאתילן, כותבים החוקרים.
החוקרים קראו לאנזימים "דמטר" ו"סרס" על שם אלות החקלאות היווניות והרומיות הקדומות, בהתאמה.
"למיטב ידיעתנו, הפוליווינילאזים הללו הם האנזימים הראשונים המסוגלים לבצע שינויים כאלה בסרטי פוליאתילן בטמפרטורת החדר בפרק זמן קצר", כותבים החוקרים.
הם הוסיפו כי מכיוון ששני האנזימים מתגברים על "השלב הראשון והקשה ביותר בתהליך הפירוק", התהליך יכול לייצג "פרדיגמה חלופית" לניהול פסולת.
ברטוצ'יני אמר לסוכנות הידיעות הצרפתית כי בעוד החקירה נמצאת בשלב מוקדם, ייתכן שהאנזימים נערבבו במים ונשפכו על פלסטיק במתקני מיחזור.ניתן להשתמש בהם באזורים מרוחקים ללא פחי אשפה או אפילו במשקי בית בודדים.
חיידקים וחיידקים באוקיינוס ובאדמה מתפתחים כדי להאכיל מפלסטיק, על פי מחקר משנת 2021.
בשנת 2016 דיווחו חוקרים כי במזבלה ביפן נמצא חיידק שמפרק פוליאתילן טרפתלט (הידוע גם כ-PET או פוליאסטר).מאוחר יותר זה נתן השראה למדענים ליצור אנזים שיכול לפרק במהירות בקבוקי משקה מפלסטיק.
כ-400 מיליון טונות של פסולת פלסטיק מופקת מדי שנה בעולם, כ-30% ממנה הם פוליאתילן.רק 10% מ-7 מיליארד טון הפסולת שנוצרו בעולם מוחזרו עד כה, והותירו הרבה פסולת בעולם.
צמצום ושימוש חוזר בחומרים יפחיתו ללא ספק את ההשפעה של פסולת פלסטיק על הסביבה, אך ערכת כלים לניקוי העומס יכולה לעזור לנו לפתור את בעיית פסולת הפלסטיק.
זמן פרסום: אוגוסט-07-2023
