Infomation

Vô tình tạo ra loại enzyme đột biến “ăn” cả nhựa

Các nhà khoa học vừa tình cờ tạo ra một loại enzyme đột biến, có khả năng phân hủy chai nước làm từ nhựa PET (polyethylene terephthalate).

Phát hiện trên được xem như bước đột phá lớn trong sứ mạng giải quyết khủng hoảng ô nhiễm, đồng thời mở ra tiềm năng tái chế rác thải nhựa (plastics) vô cùng lớn trên phạm vi toàn cầu.

Nghiên cứu được thực hiện tại một bãi rác ở Nhật Bản, nơi các vi khuẩn có khả năng sản sinh ra một loại enzyme tự nhiên giúp tiêu hủy nhựa PET – cấu trúc của loại enzyme này đã được công bố.

Thử nghịch đảo cấu trúc của loại enzyme trên để khám phá cách các vi khuẩn tiến hóa, các nhà khoa học vô tình tạo ra một loại cấu trúc phân tử mới, có tính năng hoàn toàn tương tự, thậm chí còn mạnh hơn nhiều khi biến nhựa trở lại dạng của các hợp chất hóa học ban đầu – cực kỳ lý tưởng để tái chế hoàn toàn.

Video: khoa học lý giải tại sao enzyme đột biến ăn nhựa có thể giúp chống lại ô nhiễm môi trường. Nguồn YouTube

“Chúng tôi đã sốc khi gián tiếp cải thiện khả năng của loại enzyme này. Thật tuyệt vời và thiết thực!”, John McGeehan – Giáo sư Đại học Portsmouth (Anh), thành viên nhóm nghiên cứu cho biết.

Cụ thể, loại enzyme đột biến mới chỉ cần một vài ngày để phân hủy nhựa – nhanh hơn nhiều so với thời gian nhựa tự phân hủy dưới đại dương. Thậm chí, quá trình này còn có thể được đẩy nhanh tốc độ, với quy mô lớn hơn nữa – các nhà khoa học lạc quan.

Mỗi phút, cả thế giới tiêu thụ khoảng 1 triệu chai nhựa, và chỉ 14% trong số đó là được tái chế. Số còn lại thường bị vứt xuống biển, gây ô nhiễm đến cả những nơi xa xôi hẻo lánh nhất, làm tổn hại tới nhiều loài sinh vật biển, và gián tiếp đến người tiêu thụ hải sản. Chưa kể, hầu hết chai nhựa hiện nay mới chỉ có thể được tái chế dưới dạng sợi, dùng cho ngành may mặc hay dệt thảm. Nhưng nhờ loại enzyme đột biến này, một phương thức tái chế mới được đề xuất, có thể tạo nên một cuộc cách mạng, nhờ cắt giảm được rất nhiều nhu cầu sản xuất nhựa mới do enzyme có khả năng biến nhựa trở về các thành phần hóa học ban đầu.

Video: bãi biển đầy rác ở Australia. Nguồn: YouTube

Sử dụng chùm tia X cực mạnh (gấp 10 triệu lần ánh sáng Mặt Trời thông thường), các nhà khoa học đã xác định được cấu trúc chính xác của loại enzyme gốc trong tự nhiên – có thành phần khá giống với các vi khuẩn phân hủy cutin, một loại polymer đóng vai trò như lớp bảo vệ trên cơ thể các loài thực vật. Nhưng nhờ làm thí nghiệm nghịch đảo enzyme để khám phá mối liên hệ với sự phát triển của các vi khuẩn, nhóm nghiên cứu đã vô tình cải thiện chức năng phân hủy nhựa PET của nó.

Mặc dù mới chỉ làm tăng được 20% hiệu suất, nhưng phát hiện trên đã mở ra một tiềm năng to lớn trong lĩnh vực tái chế rác thải nhựa, mà không cần sử dụng thêm dầu mỏ, đồng thời phát ít thải ra môi trường hơn. Chưa kể đến những hướng nghiên cứu mới nhằm mở rộng khả năng biến đổi loại enzyme đặc biệt này thành các vi khuẩn chịu được nhiệt độ trên 70 độ C – khi ấy nhựa sẽ chuyển sang dạng quánh, giúp cho tốc độ phân hủy tăng lên tới 10 – 100 lần.

Theo The Guardian

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.