Credito:Wiley
La saliva umana può contenere un enzima in grado di decomporre il polietilene tereftalato di plastica (PET). I ricercatori hanno trovato il promettente enzima, un'idrolasi, in un database contenente campioni di metagenoma umano. Come riportano nella rivista Angewandte Chemie International Edition , questa idrolasi recentemente scoperta ha prestazioni migliori di molte altre idrolasi PET batteriche conosciute. Può essere prodotto utilizzando metodi biotecnologici e potrebbe essere utilizzato nel riciclaggio della plastica o per funzionalizzare la plastica, aggiungono gli autori.
Le discariche e i porti sono noti per essere siti particolarmente promettenti per la ricerca di batteri che si sono adattati a consumare o utilizzare la plastica. Questi batteri hanno sviluppato enzimi, noti come idrolasi del PET, che possono scomporre il PET in molecole più piccole. Chayasith Uttamapinant del Vidyasirimedhi Institute of Science and Technology (VISTEC) di Rayong, Thailandia, e Worawan Bhanthumnavin della Chulalongkorn University, Bangkok, Thailandia, e colleghi, hanno ora scoperto il primo enzima in grado di decomporre il PET da una fonte piuttosto sorprendente:il genoma delle comunità microbiche nella saliva umana.
I ricercatori ritengono che, poiché gli esseri umani consumano grandi quantità di cibo che è stato confezionato utilizzando PET, i microbi nella saliva o nel tratto gastrointestinale potrebbero essersi evoluti per digerire le microplastiche. Il team ha scoperto la nuova idrolasi, che hanno chiamato MG8, durante la ricerca in un database pubblico di metagenomi contenente campioni di acqua di mare e saliva umana, ed è stato in grado di attribuire la probabile fonte dell'enzima ai batteri Gram-negativi che potrebbero risiedere nella saliva umana. Questi batteri sono simili ai ceppi trovati vicino al "vortice di rifiuti del Pacifico", che si sono anche evoluti per produrre idrolasi di PET.
Prima avevano bisogno di materiale sufficiente per eseguire i loro esperimenti, quindi hanno modificato un batterio che può essere coltivato in laboratorio per produrre l'enzima. Hanno recuperato facilmente una forma attiva dell'enzima, in grado di decomporre il PET, da una forma denaturata che può essere isolata in grandi quantità. I ricercatori sottolineano che questo è molto promettente per l'aumento progressivo in futuro.
Oltre alle prospettive per la scalabilità del riciclaggio, il team prevede anche un altro utilizzo di MG8. Hanno scoperto che non solo può decomporre il PET con facilità ma, con una piccola modifica, può anche legarsi ad esso in modo molto efficace. Per raggiungere questo obiettivo, hanno modificato la sequenza proteica sostituendo uno degli amminoacidi naturali (serina) nel sito attivo con un amminoacido innaturale, il DAP. L'enzima modificato aderì immediatamente alla polvere di PET. Questo potrebbe essere utilizzato come veicolo per la funzionalizzazione delle superfici in PET, aumentando la versatilità del PET nei dispositivi medici, ad esempio, e migliorando la versatilità del PET riciclato.
Nonostante la promessa di MG8 nel riciclaggio e nella funzionalizzazione della plastica, il team riconosce che MG8, come altre idrolasi PET, necessita ancora di un po' di lavoro. Per il momento, le plastiche PET di consumo con elevata cristallinità non possono essere decomposte utilizzando questa idrolasi. Saranno quindi necessarie ulteriori ricerche per arrivare allo stadio in cui un'intera bottiglia d'acqua di plastica può essere sciolta in una semplice soluzione contenente l'enzima. + Esplora ulteriormente
