플라스틱은 결국 생분해될 수 있습니다

라이프치히 연구진이 세계에서 가장 널리 생산되는 플라스틱인 PET를 빠르게 분해하는 효소를 발견했습니다. 오래된 토트백을 먹어치울 수도 있습니다.

크리스티안 소넨데커(Christian Sonnendecker)와 그의 연구팀은 라이프치히 묘지의 퇴비더미를 뒤지던 중 이전에 한 번도 본 적이 없는 7가지 효소를 발견했습니다.

그들은 세계에서 가장 많이 생산되는 플라스틱인 PET 플라스틱을 먹을 단백질을 찾고 있었습니다. 생수나 포도 같은 식료품에 흔히 사용됩니다.

과학자들은 샘플을 실험실로 다시 가져왔을 때 많은 것을 기대하지 않았다고 DW가 라이프치히 대학 실험실을 방문했을 때 Sonnendecker는 말했습니다.

그들이 뒤져본 것은 두 번째 쓰레기장이었고 그들은 PET를 먹는 효소가 드물다고 생각했습니다.

그러나 샘플 중 하나에서 그들은 PHL7이라고 불리는 폴리에스터 가수분해효소인 효소를 발견했습니다. 그리고 그것은 그들에게 충격을 주었습니다. PHL7 효소는 하루도 안 되어 플라스틱 조각 전체를 분해했습니다.

PHL7은 오늘날 PET 플라스틱 먹기 실험에 사용되는 표준 효소인 LCC보다 PET 플라스틱을 몇 배 더 빨리 '먹는' 것으로 보입니다.

그들의 발견이 우연이 아니라는 것을 확인하기 위해 Sonnendecker 팀은 PHL7과 LCC를 비교했습니다. 두 효소 모두 여러 플라스틱 용기를 분해합니다. 그리고 그들은 그것이 사실이라는 것을 발견했습니다. PHL7이 더 빨랐습니다.

캐나다 온타리오 퀸즈 대학교의 효소학자인 Graham Howe는 "이러한 효소 중 하나를 찾으려면 수백 개의 다른 장소에서 샘플을 채취해야 한다고 생각했습니다."라고 말했습니다.

PET 분해도 연구했지만 라이프치히 연구에는 참여하지 않았던 Howe는 Chemistry Europe에 발표된 연구에 놀란 것처럼 보였습니다.

Howe는 “분명히 자연에 가면 이 일을 하는 효소가 어디든 있을 것”이라고 말했습니다.

PET 플라스틱은 재활용이 가능하지만 생분해되지는 않습니다. 핵폐기물이나 파트너에 대한 불쾌한 말처럼, PET 플라스틱은 한번 생성되면 절대로 사라지지 않습니다.

예를 들어, 재활용된 물병으로 토트백을 만드는 것은 어렵지 않습니다. 하지만 주기가 바뀔 때마다 플라스틱의 품질이 약해집니다.

따라서 많은 양의 PET는 결국 카펫과 같은 제품으로 만들어지며, 예, 매립지에 버려지는 엄청난 수의 토트백이 됩니다.

이 문제를 해결하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫 번째는 모든 PET 플라스틱 생산을 중단하는 것입니다.

하지만 이 소재는 너무 흔해서 기업이 즉시 생산을 중단하더라도 여전히 수백만 개의 빈 청량음료 병, 즉 그 병으로 만든 토트백이 수천 년 동안 방치되어 있을 것입니다.

두 번째 방법은 플라스틱을 강제로 분해하는 것입니다. 과학자들은 수십 년 동안 이를 수행할 수 있는 효소를 찾으려고 노력해 왔으며 2012년에 LCC(잎가지 퇴비 큐티나제)를 발견했습니다.

LCC는 LCC의 구성 요소인 PETase가 에스테라제라고 알려진 다른 효소와 결합될 때 PET 플라스틱을 분해하는 데 사용될 수 있음을 보여 주었기 때문에 획기적인 발전이었습니다.

에스테라제 효소는 가수분해라는 과정에서 화학 결합을 끊는 데 사용됩니다.

LCC를 연구하는 과학자들은 이 효소가 천연 고분자와 합성 고분자(후자가 플라스틱임)를 구별하지 않는다는 사실을 발견했습니다. 대신 LCC는 PET 플라스틱을 자연 발생 물질로 인식하고 천연 폴리머처럼 섭취합니다.

LCC가 발견된 이후 Sonnendecker와 같은 연구자들은 자연에서 새로운 PET 섭취 효소를 찾고 있었습니다. LCC는 좋지만 한계가 있다고 합니다. 속도는 빠르지만 PET를 분해하는 데는 여전히 며칠이 걸리고 반응은 매우 높은 온도에서 일어나야 합니다.

다른 과학자들과 연구자들은 LCC를 더욱 효율적으로 만들기 위해 엔지니어링하는 방법을 알아내기 위해 노력해 왔습니다.

Carbios라는 프랑스 회사가 그렇게 하고 있습니다. 그들은 더 빠르고 효율적인 효소를 만들기 위해 LCC를 설계하고 있습니다.

다른 곳에서는 오스틴에 있는 텍사스 대학의 연구원들이 기계 학습 알고리즘을 사용하여 PET를 먹는 단백질을 만들었습니다. 그들은 그들의 단백질이 24시간 안에 PET 플라스틱을 분해할 수 있다고 말합니다.