Компостная куча подсказала фермент для разложения пенополиуретана

Исследователи из Орхусского университета и Датского технологического института нашли новый способ поиска ферментов, способных разлагать одни из самых сложных для переработки видов пластика — полиуретан (PUR) и нейлон. Они собрали миллионы бактерий на свалке в Кении, в тропическом зоопарке Randers Regnskov, в кишечнике личинок восковой моли и в компостной куче недалеко от Орхуса. Из них отобрали 12 ферментов, а лучший оказался именно из компоста. Эту информацию сообщает сайт Phys.org.

Ученые применили метод биопроспектинга — поиска природных организмов и генетического материала для промышленности. Впервые такой масштабный поиск ферментов для разложения полиуретана и нейлона проводился на столь широком спектре сред. Бактерии смешивали с молекулами, имитирующими химические связи в этих пластиках, которые начинали светиться при контакте с нужным ферментом. С помощью клеточного сортировщика удалось просканировать до 10 000 бактерий в секунду и выделить 29 бактерий и 12 ферментов, способных разлагать полиуретан и нейлон.

Наиболее перспективным оказался фермент CCPUR1, полученный от бактерии Chelatococcus composti. Он отличается широкой связывающей полостью, высокой стабильностью и устойчивостью к температурам до 80°C и растворителям. За три дня CCPUR1 разложил менее 1% пеноматериала из матраса, а модифицированная версия — около 1,4% полиуретана из подошвы обуви без предварительной обработки.

Результаты опубликованы в журнале Angewandte Chemie, а улучшенная версия фермента описана в Chem Catalysis. Пока до промышленного масштаба далеко, но ферменты работают в мягких условиях, в отличие от химических методов, что делает их перспективными для будущих технологий переработки полиуретана и нейлона.