بالصدفة : العلماء ينتجون إنزيماً يهضم البلاستيك !

ذكر علماء بريطانيون و أميريكيون إنهم قد طوروا إنزيماً يمكنه تحليل و هضم البلاستيك أحد أهم الملوثات على سطح الكرة الأرضية

يستطيع الإنزيم الجديد هضم مادة تريفثالات الاثيلين المتعدد و التي تعرف بإسم PET  و هي أحد أشكال البلاستيك واسعة الإنتشار و التي تستخدم في ملايين الأطنان من العبوات البلاستيكية ، يمكن لهذه المادة أن يبقى لمئات السنين دون تحلل.

الباحثون في جامعة بورتسموث البريطانية ومعمل الطاقة المتجددة الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية طوروا هذا الإنزيم اثناء فحصهم لبنية إنزيم طبيعي اسموه إنزيم البيتيز “PETase” كان قد أكتشف في أحد مراكز تدوير المخلفات في اليابان و الذي كانت بكتريا طبيعية طورته للتكيف مع أطنان قناني الصودا البلاستيكية الموجودة في بيئتها.

و بعدما تبين للعلماء أن هذا الإنزيم يساعد البكتيريا لهضم و تفتيت المواد البلاستيكية التي تصنع من تريفثالات الاثيلين المتعدد قام الباحثون بتعديل في بنيته حيث أضافوا بعض الأحماض الأمينية.

تسبب هذا التغيير في عمليات الإنزيم بزيادة قدرة الإنزيم على إلتهام البلاستيك و جعله يعمل بشكل أسرع.أي أن العلماء قد طوروا نسخة محسنة من الإنزيم الطبيعي الأصلي .

من خلال الفحص المجهري الإلكتروني تطلب انزيم البيتيز 96 ساعة فقط ظهر بوضوح قدرته على تحليل بلاستيك الـ PET  و هو الأمر ذاته الذي يفعله في الطبيعة على ما يبدو.

لفحص كفاءة إنزيم البيتيز على المستوى الجزيئي ، استخدم الفريق الأشعة السينية لتوليد نموذج ثلاثي الأبعاد فائق الدقة للإنزيم ، تم تحديد الجزء النشط من الإنزيم الذي يمكّنه من السيطرة وتدمير PET ، قام الباحثون بتعديل موقع البيتيز النشط ، لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم تقريبه إلى إنزيم آخر يسمى الكوليناز و بينما لم يتوقعوا ذلك ، انتهى هذا التعديل بإستمرار الإنزيم في تكسير البلاستيك .

المدهش أن العلماء وجدوا أن النسخة المتحولة من الإنزيم كانت لديها قدرة على تحليل الPET بشكل أسرع من الإنزيم الطبيعي بنسبة 20% ، كما يعتقد العلماء أنه و بعد اكتشاف آلية عمله لازال في الإمكان تطوير الإنزيم للوصول لنتائج أفضل .

و يعمل العلماء حالياً على تحسين قدرة الإنزيم الجديد ومحاولة جعله أكثر فاعلية على المستوى الصناعي لبدء تطبيقه في التخلص من مشكلة عويصة لطالما أرقت العلماء و هي ملايين أطنان البلاستيك التي تلوث الأرض و المحيطات و تدمر النظام البيئي.