في الآونة الأخيرة، جاءت أخبار جيدة من معهد تيانجين للتكنولوجيا الحيوية الصناعية، التابع للأكاديمية الصينية للعلوم. نجح فريق البحث الخاص بها في العثور على طريقة جديدة للتحلل الحيوي لبلاستيك البولي يوريثان (البولي يوريثين)، مما يزيد من كفاءة التحلل بأكثر من 10 مرات. ومن المفهوم أن فريق البحث كان ملتزمًا منذ فترة طويلة باستكشاف طرق فعالة لتحلل البلاستيك، وهذه المرة قاموا "بتكسير" بوليميراز بلاستيك البولي يوريثان.
ومن خلال تكنولوجيا البحث العلمي المتقدمة، نجحوا في الحصول على البنية البلورية لهذا الإنزيم البري من الطبيعة. وبعد بحث متعمق، كشفوا عن الآلية الجزيئية التي يستطيع الإنزيم من خلالها تحليل بلاستيك البولي يوريثان بكفاءة.
بناءً على هذا الاكتشاف الكبير، قام الفريق بدمج تكنولوجيا تعدين الإنزيمات الموجهة للتطور من أجللم يعثروا فقط على نوع بري جديد من ديبوليميراز البولي يوريثين، ولكنهم أجروا أيضًا تحسينًا هيكليًا وتعديلًا جزيئيًا. وبعد جهود متواصلة، تم تطوير متحول مزدوج ذو أداء ممتاز، وهو "إنزيم اصطناعي".
تم تحسين كفاءة تحلل بولي يوريثان البوليستر بواسطة بعض الطفرات بشكل ملحوظ بما يقرب من 11 مرة مقارنة بالإنزيم من النوع البري!إنه يفتح طريقًا جديدًا لمعالجة نفايات البلاستيك PU.
بالمقارنة مع الطريقة الفيزيائية التقليدية "درجة الحرارة المرتفعة والضغط العالي" والطريقة الكيميائية "الملح العالي والحمض المركز"، تستخدم الطريقة البيولوجية الإنزيمات كأدوات تحلل ولها مزايا كبيرة تتمثل في انخفاض استهلاك الطاقة وانخفاض التلوث.
والأهم من ذلك، أن الطرق البيولوجية يمكنها تحقيق "دورات" متعددة من تحلل البلاستيك. بعد تحللها بواسطة الإنزيمات البيولوجية، يتم تحويل نفايات البلاستيك إلى جزيئات صغيرة أحادية مختلفة تشكل البلاستيك. يمكن استخدام هذه الجزيئات الصغيرة مباشرة لتجديد البلاستيك، ويمكن أن يستمر ديبوليميراز في أداء وظيفة التحلل قبل أن يتم تعطيله.
