جدید پلاستیکی-Busting آنزیم می تواند شکستن بطری آب

بسیاری از خواص را ساخته اند که آنها وسایل از جوامع مدرن است. آنها را می توان به هر شکل ما می خواهم آنها دشوار و در عین حال انعطاف پذیر و آنها در تنوع کافی است که ما می تونه شیمی را با توجه به نیازهای مختلف. مشکل این است که آنها به اندازه کافی دشوار است که آنها نمی شکستن خود به خود و incinerating آنها نسبتا ناکارآمد است. به عنوان یک نتیجه, آنها به جمع آوری در محیط زیست ما به هر دو صورت فله پلاستیک و ظاهر در همه جا حاضر microplastic زباله.

برای مواد طبیعی شکستن نیست یک موضوع را به عنوان میکروب ها تکامل یافته اند راه هضم آنها برای به دست آوردن انرژی و یا مواد شیمیایی مفید. اما بسیاری از پلاستیک تنها شده اند در اطراف برای چند دهه و ما فقط در حال حاضر از دیدن موجودات زنده است که تکامل یافته آنزیم برای هضم آنها. بدانند آنها می تواند یکی بهتر محققان در فرانسه مهندسی آنزیمی است که به طور موثر می تواند شکستن یکی از شایع ترین انواع پلاستیک. نتیجه نهایی این واکنش یک ماده خام است که می تواند مورد استفاده مجدد قرار به طور مستقیم به جدید بطری های پلاستیکی.

ناخواسته حیوان خانگی

پلاستیک در سوال این است که پلی اتیلن ترفتالات یا PET. حیوان خانگی مصارف گوناگون از جمله به عنوان لايه نازک با استحکام کششی بالا (به بازار عرضه شده به عنوان مایلار). اما آن قابل توجه استفاده از در بطری های پلاستیکی نوشابه که یک جزء اصلی از محیط زیست زباله های پلاستیکی. حیوان خانگی اولین بار توسعه داده شد در 1940s و اولین موجود زنده است که می تواند شکستن و استفاده از کربن در حیوان خانگی شرح داده شد در سال 2016—موجود در رسوب در نزدیکی یک پلاستیک بازیافت تسهیلات به طور طبیعی.

در حالی که میکروب ها مانند این می تواند به حل این زباله های پلاستیکی مسئله آنها را پلاستیک هر پایدار تر از کربن فقرات حیوان خانگی به پایان می رسد تا شکسته به طور کامل. این بدان معناست که ما باید به طور مداوم عرضه مواد جدید به جای حیوان خانگی ظروف به عنوان آنها در حال شکسته—مواد که در حال حاضر می آید از پتروشیمی. تیم ملی فرانسه بود که علاقه مند به ایجاد یک دایره حیوان خانگی فرایند که در آن مواد موجود می شود شکسته در راه است که اجازه می دهد تا آن را بلافاصله مورد استفاده مجدد قرار به حیوان خانگی جدید محصولات.

حیوان خانگی است که یک مجموعه ای از کربن حلقه مرتبط با اکسیژن و اتم های کربن. به شکستن آن را در راه است که اجازه می دهد تا بازیافت این کربن-اکسیژن لینک شده اند شکسته انتشار یک مجموعه بزرگ از حلقه ها که می تواند دوباره در ارتباط است. میکروب ها که در حال حاضر هضم حیوان خانگی شکستن که حلقه و همچنین ساخت آنها را نامناسب برای بازیافت.

اما تعدادی از آنزیم ها است که می تواند شکستن لینک در حیوان خانگی شناخته شده است. این تابع برای شکستن پوشش مومی در سطح برگ به نام “cutin” (ساخت این آنزیم ها cutinases). این ارائه مواد برای کار جدید. برای شروع با, محققان در زمان یک پانل از cutinases و تست شده فعالیت های خود را در شکستن حیوان خانگی. یکی با بالاترین فعالیت تبدیل به یک نام است که نشان داد که در آن اصل بر داشت: در یک توده کمپوست (آن را به نام “برگ-شعبه کمپوست cutinase”).

من ذوب

به درک محققان گام بعدی ما باید به درک کمی در مورد حیوان خانگی خود را. در حالی که تمام نسخه های پت همان فرمول شیمیایی این مواد می تواند به تحکیم به دو شکل: محکم بسته بندی شده شکل کریستالی و بیشتر سست و بی نظم فرم. ترین مواد ساخته شده از حیوان خانگی باید مقادیر مختلف از این دو شکل به خود نسبت می دهد تولید کنندگان به لحن این مواد خواص. تنگ بسته بندی از شکل بلوری, اما باعث می شود آن را دشوار است به هضم حتی برای کارآمد ترین آنزیم. خوشبختانه یک راه حل جزئی: گرمایش از هر نوع حیوان خانگی باعث می شود برخی از این کریستالی حیوان خانگی برای ذوب شدن به یک نظم فرم اجازه می دهد بیشتر از آن به هضم شود.

که متاسفانه باعث ایجاد یک مشکل به عنوان آنزیم های خود را اغلب ذوب و هستند ، در درجه حرارت درگیر (65°C یا 150°F). علاوه بر این آنزیم ها تکامل یافته به شکستن مختلف پلیمر و نمی توان انتظار داشت برای کار به عنوان حیوان خانگی است که از نظر شیمیایی متمایز از هر چیزی در گیاهان برگ. این دو با مانع مواجه شده و محققان.

برای دریافت آنزیم به کار بهتر است بر روی حیوان خانگی, محققان نگاه کردن cutinase ساختار و زد شیمیایی شبیه سازی برای کشف کردن که در آن حیوان خانگی خواهد ارتباط برقرار کردن با آنزیم. آنها دریافتند آن جا به یک شیار روی آنزیم سطح که شامل محل که در آن حیوان خانگی می تواند کاهش دهد. به بهبود حیوان خانگی مناسب به این شیار محققان ایجاد یک پنل بزرگ از نسخه جهش یافته از آنزیم است که در ترکیب های مختلف تغییر هر اسید آمینه در داخل شیار. در حالی که بسیاری از این تقریبا حذف آنزیم فعالیت چند در واقع بهبود آن و استفاده می شد برای مطالعات بیشتر است.

مشکل دوم بود و این موضوع از آنزیم توانایی تحمل دمای بالا. در اینجا مطالعات مرتبط با آنزیم های ارائه شده یک نکته: بسیاری از آنها تثبیت شده با تعامل با یون های فلزی است که دارای دو بخش از آنزیم با هم. شروع با نسخه اصلی آنزیم محققان مهندسی در دو اسید آمینه است که می تواند به صورت یک پیوند شیمیایی میان این دو بخش (برای کسانی که می دانند بیوشیمی که یک پل دی سولفید). این نسخه با ثبات تر در درجه حرارت بالا از یکی از اصلی.

با ترکیب همه این تغییرات محققان ایجاد دو نسخه که آنها پس از آزمایش بر روی حیوان خانگی به دست آمده از خرد بطری نوشابه.

ارزان و موثر

با توجه به این منبع پت اصلی آنزیم می تواند هضم حدود نیمی در 20 ساعت. محققان’ بهترین نسخه اصلاح شده تنها مورد نیاز 15 دقیقه به آمار 85 درصد هضم است. بهینه سازی شرایط آنها قادر به آمار 90 درصد تفکیک از حیوان خانگی در کمتر از 10 ساعت است. در حالی که هنوز هم وجود دارد برخی از بلوری حیوان خانگی بیش از سمت چپ آنها دریافتند که آنها می توانند از 1000 کیلوگرم ضایعات پت و تولید 863kg مواد اولیه از آن. قرار دادن در شرایط مختلف خود را دوباره طراحی آنزیم کارآمد تر است و در هضم حیوان خانگی از ما آنزیم های گوارشی در شکستن نشاسته.

آنها سپس با استفاده از این مواد خام را به حیوان خانگی جدید محصولات با استفاده از استاندارد صنعتی واکنش های. محصول جدید توانایی مقاومت در برابر فشار بود تنها 5 درصد از مقدار اندازه گیری شده برای حیوان خانگی ساخته شده از استاندارد شیمیایی منابع. ظاهر عاقلانه آن بود که در عرض 10 درصد از این حیوان تولید شده که به طور منظم در راه است.

چقدر خواهد با استفاده از بازیافت پت هزینه در مقایسه با شروع با پتروشیمی مواد خام? نویسندگان تخمین می زنند که اگر این پروتئین می تواند برای حدود $25 کیلوگرم سپس هزینه این فرآیند به پایان خواهد رسید که حدود 4 درصد از آنچه که شما می توانید با برای حیوان خانگی ساخته شده از آن است. در حالی که ممکن است به عنوان ارزان به عنوان پتروشیمی—به خصوص در حال حاضر قیمت نفت سقوط کرده اند—آن را برای رفتن به نسبتا ایمنی بدن به آینده شوک قیمت و بسیار پایدار است.

طبیعت 2020. DOI: 10.1038/s41586-020-2149-4 (در مورد دیس).

این داستان در ابتدا در ظاهر Ars Technica.


بزرگ تر سیمی داستان
  • سبکی غیر قابل تحمل از عبور از حیوانات
  • چرا رشد درختان بسیار مهم برای مبارزه با تغییر آب و هوا
  • چگونه خانه خود را ارتقاء صوتی در حالی که شما در حال قرنطینه
  • جاوا اسکریپت چارچوب قرار می دهد که صفحات وب در یک رژیم غذایی
  • به ضرب و شتم coronavirus بالا بردن ارتش از بهبود
  • 👁 چرا نمی توانید AI درک علت و اثر ؟ به علاوه: دریافت آخرین اخبار AI
  • 💻 ارتقاء کار خود را با بازی ما دنده تیم های مورد علاقه, لپ تاپ, کیبورد تایپ جایگزین و سر و صدا لغو هدفون

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.net