يصنع العلماء عن طريق الخطأ إنزيمًا يأكل البلاستيك

Cientistas Criam Acidentalmente é o foco desta matéria: veja os principais detalhes, o contexto da notícia e por que o assunto importa para quem acompanha tecnologia, entretenimento e cultura digital.

Cientistas Criam Acidentalmente: o que você precisa saber

Cientistas Criam Acidentalmente reúne os pontos essenciais para entender a notícia, sua utilidade prática e os principais desdobramentos para os leitores.

اكتشاف عرضي

كان الدافع وراء البحث الجديد هو اكتشاف أول بكتيريا في عام 2016 تطورت بشكل طبيعي لتتغذى على البلاستيك ، في مكب للقمامة في اليابان. كشف العلماء الآن عن التركيب التفصيلي للإنزيم الأساسي الذي تنتجه الحشرة.

قام الفريق الدولي بعد ذلك بتعديل الإنزيم ليرى كيف تطور ، لكن الاختبارات أظهرت عن غير قصد أن الجزيء كان أفضل في تكسير بلاستيك PET (بولي إيثيلين تيريفثاليت) المستخدم في زجاجات الصودا. "ما نجح حقًا هو أننا قمنا بتحسين الإنزيم ، والذي كان بمثابة صدمة بعض الشيء."قال المعلم جون ماكجيهان، من جامعة بورتسموث، في المملكة المتحدة ، التي قادت المسح. "إنه اكتشاف رائع وحقيقي."

يستغرق الإنزيم المتحور بضعة أيام لبدء تكسير البلاستيك - أسرع بكثير من القرون التي يستغرقها المنتج في المحيطات. لكن الباحثين متفائلون بإمكانية تسريع هذا الأمر أكثر ليصبح عملية قابلة للتطبيق على نطاق واسع.

"ما نأمل أن نفعله هو استخدام هذا الإنزيم لإعادة ذلك البلاستيك إلى مكوناته الأصلية حتى نتمكن من إعادة تدويره إلى بلاستيك حرفيًا."قال ماكجيهان. "هذا يعني أننا لسنا مضطرين للتنقيب عن المزيد من النفط ، وبشكل أساسي ، تقليل كمية البلاستيك في البيئة."

بلاستيك أقل في العالم

يتم بيع حوالي مليون زجاجة بلاستيكية كل دقيقة في جميع أنحاء العالم ، ومع إعادة تدوير 1٪ فقط ، ينتهي الأمر بالعديد منها في المحيطات ، حيث تلوث حتى الأجزاء النائية ، مما يضر بالحياة البحرية ويحتمل أن يتناول الأشخاص الذين يتناولون المأكولات البحرية. "إنه مقاوم بشكل لا يصدق للتدهور. بعض هذه الصور مروعة "قال ماكجيهان. "إنها واحدة من تلك المواد الرائعة التي تم إجراؤها بشكل جيد جدًا."

ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، حتى تلك الزجاجات المعاد تدويرها لا يمكن تحويلها إلا إلى ألياف غير شفافة للملابس أو السجاد. يشير الإنزيم الجديد إلى طريقة لإعادة تدوير الزجاجات البلاستيكية الشفافة إلى زجاجات بلاستيكية شفافة ، مما قد يقلل من الحاجة إلى إنتاج مواد بلاستيكية جديدة.

"أنت دائمًا ضد حقيقة أن النفط رخيص ، لذا فإن مادة البولي إيثيلين تيريفثالات البكر رخيصة الثمن"قال ماكجيهان. "من السهل جدًا على الشركات المصنعة إنتاج المزيد من هذه الأشياء ، بدلاً من محاولة إعادة تدويرها. لكنني أعتقد أن هناك دافعًا عامًا هنا: التصور يتغير كثيرًا لدرجة أن الشركات بدأت ترى كيف يمكنها إعادة تدوير هذا بشكل صحيح ".

البحث الجديد المنشور في المجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، بدأ بتحديد التركيب الدقيق للإنزيم الذي تنتجه الحشرة اليابانية. استخدم الفريق ملف مصدر ضوء الماس، بيرتو دي أكسفورد، المملكة المتحدة ، شعاع مكثف من الأشعة السينية يزيد سطوعه بمقدار 10 مليارات مرة عن الشمس ويمكن أن يكشف عن ذرات فردية.

بدت بنية الإنزيم مشابهة جدًا لتلك التي طورتها العديد من البكتيريا لتحطيم الكوتين ، وهو بوليمر طبيعي تستخدمه النباتات كطلاء واقي. ولكن عندما تلاعب الفريق بالإنزيم لاستكشاف هذا الارتباط ، قاموا بتحسين قدرتهم على تناول PET عن طريق الخطأ.

"إنه تحسن متواضع - 20٪ أفضل - لكن هذا ليس بيت القصيد"قال ماكجيهان. "إنه أمر مذهل لأنه يخبرنا أن الإنزيم لم يتم تحسينه بعد. إنه يتيح لنا المجال لأخذ جميع التقنيات المستخدمة في تطوير إنزيمات أخرى لسنوات وسنوات ، وصنع إنزيم سريع للغاية. "

قوة الانزيمات الصناعية

تستخدم الإنزيمات الصناعية على نطاق واسع ، على سبيل المثال ، في مساحيق الغسيل وإنتاج الوقود الحيوي. وهي مصممة للعمل أسرع بما يصل إلى 1.000 مرة في بضع سنوات ، وهو نفس المقدار من الوقت الذي يتوقعه ماكجيهان لإنزيم أكل البلاستيك.

التحسين المحتمل الذي يتم استكشافه هو زرع الإنزيم الطافرة في a "البكتيريا شديدة البرودة" يمكنه تحمل درجات حرارة أعلى من 70 درجة مئوية ، وعند هذه النقطة يتغير PET من الحالة الزجاجية إلى الحالة اللزجة ، مما يؤدي إلى تدهورها أسرع من 10 إلى 100 مرة.

أظهر العمل السابق أن بعض الفطريات يمكنها تكسير بلاستيك البولي ايثيلين تيريفثالات ، والذي يمثل حوالي 20 ٪ من إنتاج البلاستيك العالمي. لكن البكتيريا أسهل بكثير للاستفادة منها في الاستخدامات الصناعية.

قال ماكجيهان: "يبحث الناس الآن بقوة عنهم". تغرق مادة البولي إيثيلين تيرفثالات في مياه البحر ، لكن بعض العلماء توقعوا أن الحشرات الآكلة للبلاستيك يمكن أن يتم رشها يومًا ما في الماء.

"أعتقد أن [البحث الجديد] عمل مثير للغاية ، حيث يُظهر أن هناك إمكانات قوية لاستخدام تقنية الإنزيم للمساعدة في مشكلة النفايات المتزايدة في المجتمع."، هو قال أوليفر جونز، كيميائي جامعة RMIT في ملبورن، أستراليا ، وليست جزءًا من المجموعة. فريق البحث.

"الإنزيمات غير سامة وقابلة للتحلل البيولوجي ويمكن إنتاجها بكميات كبيرة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة"قال. "لا يزال هناك طريق لنقطعه قبل إعادة تدوير كميات كبيرة من البلاستيك باستخدام الإنزيمات ، وقد يكون من الأفضل تقليل كمية البلاستيك المنتجة في المقام الأول. [لكن] هذه بالتأكيد خطوة في اتجاه إيجابي ".

انظر أيضًا على موقع Showmetech: التكنولوجيا والعلوم والثقافة الرقمية.

للحصول على معلومات إضافية، يُرجى الرجوع إلى المراجع العامة مثل: ويكيبيديا والمصادر الرسمية ذات الصلة بالموضوع.

Cientistas Criam Acidentalmente em resumo

من يبحث عن Cientistas Criam Acidentalmente إنهم عادةً ما يريدون شرحاً مباشراً، لكنهم يحتاجون أيضاً إلى فهم السياق الذي ظهر فيه الموضوع والنقاط التي تستحق الاهتمام.

في حالة Cientistas Criam Acidentalmenteمن الجدير بالذكر القضية المركزية: من المتضرر، وما هي الأسئلة التي تثار لدى الجمهور، وما هي المعلومات التي تساعد في تتبع تطور الموضوع.

يُحسّن التحديث من سهولة قراءة المحتوى الأصلي، ويُحسّن التنظيم التحريري، ويجعل النص أكثر فائدة للبحوث المتعلقة بـ... Cientistas Criam Acidentalmente.