Enzimatik təkrar emal son illərdə tez-tez enerji tutumlu mexaniki və ya kimyəvi proseslərə əsaslanan ənənəvi plastik təkrar emal üsullarına daha yaşıl alternativ kimi cəlbedicilik qazanmışdır. Fermentlər PET kimi polimerləri seçərək parçalaya bilər (adətən butulkalarda və qida qablaşdırmalarında) əsas tikinti bloklarına çevrilir.

Bu yeni araşdırmada elm adamları bu fermentləri bakteriyalar tərəfindən təbii olaraq istehsal olunan nanoölçülü protein bölmələrində tutmaq, onların istifadəsini asanlaşdırmaq və funksional ömrünü uzatmaq üçün innovativ strategiya təqdim ediblər. Əsər Journal of Hazardous Materials jurnalında dərc olunub .

Sənaye enzimatik təkrar emal üçün əsas maneələrdən biri fermentlərin istehsalı və bərpasının dəyəri və mürəkkəbliyidir. Ənənəvi immobilizasiya üsulları fermentlərin təmizlənməsi və bərk daşıyıcılara qoşulması da daxil olmaqla bir çox addımları əhatə edir.

Tədqiqat qrupu tərəfindən hazırlanmış sistem istehsal, immobilizasiya və sabitləşməni birləşdirən bir addımlı prosesdən istifadə edərək, fermenti E. coli-də ifadəsi zamanı birbaşa nanosferlərin içərisinə yerləşdirməklə bunun öhdəsindən gəlir. Bu, xərcləri əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və təkrar istifadə imkanlarını artırır.

Texnologiya Prof. José Manuel Martínez Costas və onun CiQUS-dakı qrupu tərəfindən hazırlanmış IC-Tagging üzərində qurulur. O, bakterial hüceyrələr daxilində nanostrukturlara öz-özünə yığılan muNS-Mi adlı viral zülaldan istifadə edir.

Qısa IC ardıcıllığı ilə işarələnmiş fermentlər kortəbii olaraq bu bölmələrə daxil olur və nəticədə birbaşa ana hüceyrədən tam funksional, immobilizasiya olunmuş fermentlər yaranır – xromatoqrafiya və ya əlavə daşıyıcılara ehtiyac yoxdur. IC-Tagging əvvəllər digər biokatalizatorlar üçün istifadə olunsa da, bu, ilk dəfə yüksək performanslı PET hidrolazaya tətbiq edilir.

Komanda PET-in parçalanmasında yüksək effektivliyi ilə tanınan LCC fermentinin genetik cəhətdən optimallaşdırılmış versiyasından istifadə etdi. Onların sistemi 72 saatdan az müddətdə 90%-dən çox depolimerləşməyə nail olmaqla, istehlakdan sonrakı real plastik nümunələri, o cümlədən qida qabları və laboratoriya qablaşdırmalarını uğurla parçaladı. Üstəlik, eyni ferment partiyası minimal aktivlik itkisi ilə ardıcıl iki reaksiya üçün təkrar istifadə edilə bilər.

Tədqiqatın ilk müəllifi Adrián López Teijeiro deyir: “Bu nəticələr laboratoriya miqyasında immobilizasiya edilmiş fermentlər ilə indiyə qədər əldə edilənlərdən kənara çıxır”. “Sistemimiz ferment əsaslı PET təkrar emalının sənayedə tətbiqini dəstəkləmək və plastik üçün dairəvi iqtisadiyyatı inkişaf etdirmək üçün güclü bir alət təklif edir.”

İş PETzyme layihəsinin bir hissəsidir və Gemma Eibes (CRETUS) və José Martínez Costas (CiQUS) tərəfindən əlaqələndirilir. Komanda hazırda metodu genişləndirmək və biokataliz, tullantıların emalı və dayanıqlı materiallar kimi digər sənaye əhəmiyyətli fermentlərlə potensialını araşdırmaq üzərində işləyir.

Ətraflı məlumat: Adrián López-Teijeiro və başqaları, immobilizasiya edilmiş və təkrar istifadə edilə bilən PET hidrolaza ilə təmizlənməmiş istehlakdan sonrakı plastikin demək olar ki, tam depolimerizasiyası, Təhlükəli Materiallar Jurnalı (2025). DOI: 10.1016/j.jhazmat.2025.138789

Jurnal məlumatı: Journal of Hazardous Materials 

Bioloji Kimya və Molekulyar Materiallar Tədqiqat Mərkəzi (CiQUS) tərəfindən təmin edilmişdir