新しい酵素はペットボトルの90%をリサイクルできます

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ビデオ: THE MAKING (46)ペットボトルリサイクル 2023, 2月
新しい酵素はペットボトルの90%をリサイクルできます
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Anonim
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科学者たちは、PET(ポリエチレンテレフタレート)の最大90%を10時間でモノマーに分解する酵素である高度な加水分解酵素を合成しました。得られたプラスチックの特性は、もともと石油製品から製造されたものに劣らず、包装や繊維の製造に再び使用できるため、クローズドな製造サイクルを実現できます。記事はジャーナルNatureに掲載されました。

世界で毎年約3億5000万トンのプラスチックが生産されており、約2億トンは短期間で使用され、それ以上リサイクルされないため、ほとんどすぐに固形の家庭ごみになります。世界のプラスチックの5分の1は、繊維やパッケージの製造に使用される材料であるポリエチレンテレフタレート(PET)であり、主に水やソーダ用のペットボトルです。

PETは複雑なポリエステルであり、テレフタレート芳香族部分の含有量が高いため、加水分解が困難です。それを処理する最も一般的な方法は熱機械です。残念ながら、それは機械的特性の損失につながり、出力材料の品質は元の材料よりもはるかに低くなります。科学者たちはすでにPET加水分解酵素(PETを解重合して高品質の新しい原材料に加工できる酵素)について説明していますが、それらはすべて生産性が低く、収益性がありませんでした。

トゥールーズ大学のValérieTournierが率いるフランスの科学者たちは、改良されたPET加水分解酵素の探索を開始しました。現在、彼らはプロジェクトの第一段階を完了し、PETの大部分を占めるテレフタル酸の効果的な処理を達成しました-PET廃棄物1トンあたり863キログラム。

研究中、彼らは市販のアモルファスPETをさまざまな酵素で処理しました。土壌細菌Thermobifidafuscaの加水分解酵素BTA1およびBTA2。病原性真菌Fusariumsolanipisiのクチナーゼ;葉の堆肥から得られたグラム陰性菌IdeonellasakaiensisのPETaseとクチナーゼLCC。彼らは、LCCが他の酵素より33倍強力であり、最高の熱安定性を示すことを発見しました。

次に、科学者はタンパク質工学を使用してLCCの酵素活性と熱安定性をさらに改善しようとしました。化学活性は主要なアミノ酸残基の標的突然変異誘発によって改善され、熱安定性はジスルフィド架橋を追加することによって増加しました。

その結果、専門家は、テレフタル酸の99.8パーセントをモノマー(PET廃棄物の90パーセント)に10時間で分解するバージョンのPET加水分解酵素に落ち着きました。同時に、1トンの処理に必要な酵素のコストは、1トンの一次PETの価格のわずか4パーセントです。飲料用ペットボトルは、すでにリサイクル原料を使用しており、その特性は元のペットボトルに劣ることはありませんでした。

ここでは、ロシアでペットボトルをリサイクルする場所と、その後どうなるかを知ることができます。先ほど、船による汚染防止の慣習を無視して、船がペットボトルを南大西洋に投げ込んでいると書いた。

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