Учёные обнаружили фермент, который в лабораторных условиях способен разрушать полиуретановую пену. Вещество нашли у бактерии из компостной кучи недалеко от Орхуса. Результат может стать основой для более щадящих способов переработки сложных пластиков, хотя до промышленного применения технологии ещё далеко, сообщает SciTechDaily.
Полиуретан используют при производстве матрасов, подошв обуви и теплоизоляции холодильников, однако перерабатывать его в больших масштабах крайне трудно. Похожая проблема существует с нейлоном, который применяется в одежде, сумках, автомобилях, канатах, деталях двигателей и рыболовных сетях. Исследователи стремятся разложить оба материала на исходные компоненты, чтобы затем выпускать из них новый полиуретан и нейлон.
Специалисты Орхусского университета и Датского технологического института искали подходящие бактерии в разных местах. Образцы собрали на свалке в Кении, в тропическом зоопарке, в кишечнике личинок восковой моли и на компостной площадке. С помощью флуоресцентных меток и сортировки клеток активированных флуоресценцией учёные проверили миллионы бактерий и выделили микроорганизмы, способные разрушать химические связи полиуретана и нейлона.
Всего исследователи нашли 29 бактерий и 12 ферментов с разной активностью против этих пластиков. Наиболее перспективным оказался фермент CCPUR1, вырабатываемый бактерией Chelatococcus composti из компоста. Он разрушил немного менее 1% измельчённой полиуретановой пены матраса за трое суток. Фермент также отличался устойчивостью к повышенной температуре и различным растворителям, а его широкая активная область позволяла взаимодействовать с крупными полимерными молекулами.
По мнению учёных, свойства фермента могут быть связаны с его происхождением: компост содержит стойкие растительные вещества, а температура внутри компостных куч иногда достигает 80 градусов Цельсия. Остальные 11 ферментов потенциально можно применять на небольших фрагментах пластика и объединять в поэтапные комплексы. Исследователи подчёркивают, что главным преимуществом ферментативной переработки остаётся возможность проводить реакции при более низких температурах и давлениях, чем во многих современных технологиях.