Наукові експерименти — шлях до вирішення екологічних проблем

Забруднення навколишнього середовища – найгостріша проблема сьогоднішнього дня. Людство розвивається, а результати науково-технічного прогресу все гірше позначаються на стані планети.
Здається, наука готова виправляти результати власного піднесення. Докладніше – у адаптованому перекладі статті з видання Independent.
З’їсти пластик
Важко уявити життя сьогоднішнього людини без пластику. Пластмаса стала популярної в 1960-х роках. Тоді ніхто й уявити не міг масштаби пластикового забруднення, з яким зіткнеться планета через якихось 50 років. Як відомо, пластик будь-якого виду стійкий до деградації у природному середовищі, тому розщеплення викинутої вами пляшки з-під води буде тривати ще довго після повного руйнування вашого тіла. У 2016 році вчені з японського центру переробки пластику знайшли фермент, «біологічний каталізатор», який виділяється бактеріями і здатний «їсти» пластик. Експерти і коментатори назвали це відкриття потенційним природним рішенням боротьби з забрудненням навколишнього середовища пластиком. Цікаво, що деякі вчені говорили, що наявність цього ферменту – ознака еволюції природи, яка вже створює власні рішення для вирішення створених людиною проблем.
Фермент назвали «петаза», оскільки він здатний розщеплювати поліетилентерефталат-пластик (ПЕТ-пластик). Саме цей тип пластику використовується для виготовлення пляшок для напоїв. Природний фермент прискорює процес розкладання в кілька разів. Втім, для більш ефективного застосування, пластик необхідно дробити.
Все тільки починається
Під час спроби перевірити зазначені вище заяви в університеті Портсмута, США, професор біології Джон МакГіхан (John McGeehan) і його колеги випадково створили значно більш потужну версію цього ферменту. «Несподівані випадкові відкриття часто відіграють важливу роль у фундаментальних наукових дослідженнях. Наше відкриття – одне з таких», – прокоментував професор.
Досліджуючи структуру ферменту, вчені внесли незначні корективи в тій частині, яку вважали залученої до перетравлювання пластику. Це дозволило збільшити здатність ферменту розщеплювати ПЕТ, а також дало змогу розщеплювати альтернативну форму ПЕТ – ПЕФ. Незважаючи на те, що покращення є скромним, це непередбачуване відкриття вказує на те, що існує можливість для подальшого поліпшення цих ферментів, наближаючи нас до вирішення проблеми переробки гори пластмасових відходів, яка зростає кожен день.
«Здатність побачити внутрішні елементи цього біологічного каталізатора дала нам своєрідні “креслення” для розробки швидкого і ефективного ферменту», – говорить МакГихан.
Сприйняття
Вчені світу зустріли це відкриття з ентузіазмом, втім, застерігаючи, що пройде довгий шлях, перш ніж ці ферменти будуть широко застосовуватися в галузі переробки. «Це потенційно дуже корисна технологія для розвитку відновлення та переробки пластмас, – сказав професор Нілай Шах (Nilay Shah), інженер-хімік з Імперського коледжу Лондона, Великобританія, який не був залучений до роботи. – Вона дозволяє забезпечити виборче розщеплення ПЕТ на складові частини, а, отже, призвести до кращого підходу до переробки подібних матеріалів, коли їх механічна переробка неможлива».
«Нафтові пластики і полімери стійкі до деградації, і їх накопичення в навколишньому середовищі є жахливою проблемою, – говорить професор Дуглас Келл (Douglas Kell), биоаналитик з Манчестерського університету. – Еволюціонування ферментів до рівня пом’якшення такого типу пластмаси є високим науковим пріоритетом».
«На мою думку людству насамперед потрібно працювати над зменшенням кількості пластику, який ми використовуємо. Втім, це відкриття – безумовно крок у позитивному напрямку, хоча масової переробки пластику з допомогою ферментів ще доведеться почекати», – прокоментував доктор Олівер Джонс (Oliver Jones), аналітичний хімік Університету Мельбурна, Австралія.
Не можна заперечувати, обізнаність, що пластмасові забруднення у світі ростуть, і, наприклад, громади Великобританії вже ввели заходи по скороченню витрат на пластик, які супроводжуються урядовою політикою, спрямованою на боротьбу з цією бідою», приміром, впровадження схеми здачі пляшок.
Професор МакГихан підкреслює обов’язкову роль науки і технологій в розробці нових рішень для боротьби з припливом пластику: «Ми всі можемо і повинні відігравати важливу роль у вирішенні проблеми пластику, але наукове співтовариство, яке, зрештою, створила цей “матеріал”, сьогодні має використати всі наявні технології для розробки реальних рішень».