Wachswurmspeichel baut Plastiktüten schneller ab, finden Wissenschaftler | Kunststoff

Enzyme wurden im Speichel von Wachswürmern gefunden, die Plastiktüten schnell zersetzen, Mottenlarven, die Bienen enthalten.

Enzyme, von denen erstmals berichtet wurde, dass sie Polyethylen innerhalb von Stunden bei Raumtemperatur abbauen, könnten zu kostengünstigen Wegen zum Recycling von Kunststoff führen.

Die Entdeckung kam, nachdem ein Wissenschaftler, ein Amateur-Imker, einen befallenen Bienenstock säuberte und feststellte, dass die Larven begonnen hatten, Löcher in einen Plastikmüllsack zu fressen. Die Studie zeigte, dass der Speichel von Insekten „ein Reservoir potenziell revolutionärer abbauender Enzyme sein kann“, sagten die Forscher. [the cleanup of polluting waste]“.

Polyethylen macht 30 % der gesamten Kunststoffproduktion aus und wird in Tüten und anderen Verpackungen verwendet, die einen erheblichen Teil der weltweiten Kunststoffverschmutzung ausmachen. Das Recycling auf dem heutigen Niveau verwendet nur mechanische Verfahren und erzeugt Produkte mit geringem Wert.

Durch den chemischen Abbau können wertvolle Chemikalien oder bei weiterer Verarbeitung neuer Kunststoff entstehen, wodurch die Notwendigkeit für neuen Kunststoff aus Öl vermieden wird. Enzyme können leicht synthetisiert werden, um das Problem des Kunststoffabbaus zu überwinden, bei dem es sich um den anfänglichen Abbau von Polymerketten handelt, sagten die Forscher. Dies erfordert normalerweise hohe Hitze, aber Enzyme arbeiten bei Raumtemperatur, in Wasser und bei neutralem pH-Wert.

„Meine Bienen waren von Wachswürmern befallen, also fing ich an, sie zu säubern und steckte die Würmer in eine Plastiktüte“, sagte Dr. Federica Bertocchini vom Zentrum für biologische Forschung in Madrid. „Nach einer Weile bemerkte ich viele Löcher und wir fanden es heraus Es geht nicht nur ums Kauen [chemical breakdown]Das ist der Anfang der Geschichte.“

Was die kommerzielle Nutzung betrifft, so steht es noch am Anfang, sagen Forscher. „Wir müssen viel recherchieren und darüber nachdenken, wie wir diese neue Strategie zum Umgang mit Kunststoffabfällen entwickeln können“, sagte Dr. Clemente Arias vom spanischen Forschungszentrum. Große Recyclinganlagen und Ausrüstungen zum Recycling von Plastiktüten zu nützlichen Produkten in Haushalten könnten eines Tages möglich sein, sagten Wissenschaftler. Andere Wissenschaftler untersuchen derzeit Käfer- und Schmetterlingslarven auf ihr Potenzial als Plastikfresser.

Frühere Entdeckungen nützlicher Enzyme fanden in Mikroben statt, stellt eine Studie aus dem Jahr 2021 fest Bakterien in Ozeanen und Böden auf der ganzen Welt entwickeln sich weiter, um Plastik zu fressen. Es fand 30.000 verschiedene Enzyme, die 10 verschiedene Arten von Kunststoff abbauen können.

EIN Superenzym baut Plastikgetränkeflaschen schneller ab, das normalerweise aus PET-Kunststoff besteht und 2020 auf den Markt kam, wurde von einem Fehler inspiriert, der auf einer Mülldeponie in Japan gefunden und versehentlich modifiziert wurde, um seine Leistung zu erhöhen. Es gibt auch ein Enzym, das PET abbaut Hergestellt aus Bakterien in LaubstreuZu einer anderen Zeit Käfer können Polyurethan von Deponien fressenEin weit verbreiteter, aber selten recycelter Kunststoff.

Millionen Tonnen Plastik werden jedes Jahr entsorgt und die Verschmutzung breitet sich über den ganzen Planeten aus. Der Gipfel des Mount Everest wollen Tiefe Ozeane. Die Reduzierung der verwendeten Kunststoffmenge ist von entscheidender Bedeutung, ebenso wie die ordnungsgemäße Sammlung und Behandlung von Abfällen und das vollständige Recycling die Produktion von neuem Kunststoff reduzieren.

Forschung, Veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Communications, identifizierte 200 Proteine ​​im Speichel der Wachswurm und regulierte zwei herunter, die eine plastikfressende Wirkung hatten. „Diese Studie legt nahe, dass sich Insektenspeichel ansammeln kann [be] Eine Ablagerung von abbauenden Enzymen, die den Bereich der biologischen Sanierung revolutionieren könnten“, sagten die Forscher.

Wachswurmlarven Bienen leben und wachsen in ihren Bienenstöcken und ernähren sich von Bienenwachs, weshalb sie Enzyme entwickelt haben. Eine andere Möglichkeit ist, dass Enzyme giftige Chemikalien abbauen, die von Pflanzen als Abwehr produziert werden und bestimmten Zusatzstoffen in Kunststoffen ähneln.

Professor Andy Pickford, Direktor des Enzyme Discovery Centre an der University of Portsmouth im Vereinigten Königreich, sagte, die Entdeckung von Enzymen im Speichel von Wachswürmern sei aufregend. „Die Reaktion läuft innerhalb weniger Stunden bei Raumtemperatur ab, und der enzymatische Abbau könnte eine Möglichkeit sein, Polyethylenabfälle zu verwerten.“

Eine eigene Studie Veröffentlicht am Dienstag in der Zeitschrift Chem Es hat sich gezeigt, dass die Herstellung einer spiegelbildlichen Version eines kunststoffabbauenden Enzyms, das widerstandsfähiger gegen den Abbau ist, seine Wirksamkeit verlängert. Aber Pickford sagte: „Die hohen Kosten für die chemische Synthese von spiegelbildlichen Enzymen überwiegen jeden bescheidenen Nutzen aus einer verbesserten Enzymhalbwertszeit.“