A Nature folyóiratban is közzétett felfedezés segíthet megoldani a világ egyik legégetőbb környezeti problémáját: mit kezdjünk a több milliárd tonna műanyaghulladékkal?
A projekt a polietilén-tereftalátra - ismertebb nevét PET-re - összpontosít, amelyet mindenki ismer a háztartásából és amely a globális hulladék 12 százalékát teszi ki - idézi a kutatási eredményeket a Science Daily.
A kutatók a gépi tanulás segítségével a PETáz nevű enzim új mutációit alkották meg, amelyek képesek nagyon rövid idő, akár egy-két nap alatt a műanyagot lebontani, majd kémiailag átalakítani. A kutatók 51 különböző tárgyat - palackot, szövetet, tartályokat - teszteltek az általuk FAST-PETáznak nevezett enzimmel és sikert értek el.
"Ez a munka igazán jól mutatja a különböző tudományágak - a szintetikus biológiától a vegyészmérnöki tudományokon át a mesterséges intelligenciáig - egyesítésének erejét" - mondta Andrew Ellington, a Center for Systems and Synthetic Biology professzora, akinek csapata a gépi tanulási modell kidolgozását vezette.
A műanyaghulladék óriási környezeti terhelést jelent, az újrahasznosítás pedig kevesebb mint 10 százalékos. A szemetet vagy lerakóba dobják vagy elégetik, amely mérgező gázokat juttat a környezetbe. Vannak ugyan ipari eljárások az ártalmatlanításra, de ezek nagyon energiaigényesek.
A biológiai megoldások a legjobbak, de eddig nem sikerült senkinek sem olyan enzimet előállítani, amely alacsonyabb hőmérsékleten képes hatást kifejteni. A FAST-PETáz kevesebb mint 50 Celsius-fokos hőmérsékleten képes elvégezni a folyamatot.
A következő lépésként a csapat az enzimgyártás tömegének növelésén kíván dolgozni, hogy felkészülhessen az ipari és környezetvédelmi alkalmazásra. A kutatók szabadalmi kérelmet nyújtottak be a technológiára, és többféle felhasználási módot is terveznek. A hulladéklerakók megtisztítása és a nagy hulladéktermelő iparágak környezetbarátabbá tétele a legkézenfekvőbb, de lehetséges lehet a már szennyezett területek megtisztítása is, ha az enzimet a környezetbe juttatják.