Vlad Krasen
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Gli scienziati hanno creato accidentalmente un enzima che ha appetito per ... la plastica, il tipo pervasivo utilizzato per produrre bottiglie di acqua e soda, e che normalmente può richiedere centinaia di anni per degradarsi.
Tutto è iniziato quando i ricercatori hanno esaminato più da vicino la struttura cristallina di un enzima scoperto di recente chiamato PETase, che si è evoluto naturalmente ed era già noto per abbattere e digerire la plastica fatta di polietilene tereftalato (PET).
Ma la loro indagine ha avuto un risultato improbabile: hanno introdotto una mutazione in PETase. Il risultato è stato un nuovo tipo di enzima che digerisce la plastica in modo più efficiente dell'originale. Il miglioramento è stato minimo, ma ha suggerito la possibilità di modificare gli enzimi che divorano la plastica per aumentare notevolmente il loro "appetito" per il PET, hanno riferito gli scienziati in un nuovo studio. [Nelle immagini: The Great Pacific Garbage Patch]
"La serendipità gioca spesso un ruolo significativo nella ricerca scientifica fondamentale, e la nostra scoperta qui non fa eccezione", ha detto in una dichiarazione John McGeehan, professore di biologia strutturale presso l'Università di Portsmouth nel Regno Unito..
PETase è stata rilevata per la prima volta nel batterio Ideonella sakaiensis, che ha utilizzato l'enzima per sgranocchiare la plastica nel suolo di un impianto di riciclaggio di bottiglie in PET in Giappone, secondo lo studio. Gli scienziati pensano che la funzione dell'enzima in un lontano passato fosse quella di abbattere un rivestimento ceroso sulle piante. E così i ricercatori erano interessati a scoprire come l'enzima potrebbe essersi evoluto dalla digestione del materiale vegetale alla plastica.
Ma, durante la loro esplorazione, hanno modificato la struttura dell'enzima abbastanza da migliorare il consumo di plastica dell'enzima, hanno scritto gli scienziati nello studio.
PETase non funziona molto rapidamente, almeno non abbastanza rapidamente da intaccare la spazzatura di plastica che si accumula in tutto il mondo. Mentre il nuovo enzima mutante funziona un po 'più rapidamente di PETase, la sua caratteristica più importante risiede nella sua capacità di consumare un altro tipo di plastica: il polietilene furandicarbossilato (PEF), "letteralmente trapanando buchi attraverso il campione PEF", coautore dello studio Gregg Beckham , un ingegnere senior presso il National Renewable Energy Laboratory (NREL), ha detto in una dichiarazione rilasciata da NREL.
Tuttavia, anche l'enzima mangia-plastica più vorace avrà un sacco di rifiuti di plastica da solcare prima che diventi affamato. Gli esseri umani hanno caricato il pianeta con circa 9 miliardi di tonnellate (8,3 miliardi di tonnellate metriche) di plastica, metà della quale è stata prodotta dal 2004, secondo quanto riportato.
Le nuove scoperte suggeriscono che potrebbe essere possibile risolvere il problema globale dell'inquinamento da plastica introducendo miglioramenti di ingegneria umana a un enzima che è già abile nel consumare plastica (come la PETasi mutante) - e lavorare ulteriormente con questo enzima (e il suo cugini mutanti) potrebbero renderli mangiatori di plastica ancora più efficienti, hanno riferito gli autori dello studio.
"Dati questi risultati, è chiaro che rimane un potenziale significativo per migliorare ulteriormente la sua attività", ha detto nella dichiarazione NREL il coautore dello studio Nicholas Rorrer, ricercatore post-dottorato presso NREL.
I risultati sono stati pubblicati online il 16 aprile sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.
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