Enzym milující teplo ukazuje cestu: Jak efektivně recyklovat PET plasty i při 70 °C

Vědci objevili, jak tepelně odolný enzym dokáže efektivně rozkládat plasty PET i za vysokých teplot. Tento průlom je klíčový pro biologickou recyklaci plastů, která využívá enzymy nebo mikroorganismy k rozkladu polymerních molekul.

Vědci objevili, jak tepelně odolný enzym dokáže efektivně rozkládat plasty PET i za vysokých teplot. Tento průlom je klíčový pro biologickou recyklaci plastů, která využívá enzymy nebo mikroorganismy k rozkladu polymerních molekul. Jednou z nejperspektivnějších skupin enzymů jsou mikrobiální kutinázy, které jsou přirozeně produkovány bakteriemi a houbami k degradaci voskové vnější vrstvy rostlin. Díky své schopnosti působit na podobné chemické vazby jsou považovány za slibné pro recyklaci poly(ethylentereftalátu) (PET), plastu běžně používaného v lahvích a syntetických vláknech.

Průmyslová aplikace těchto enzymů však naráží na zásadní výzvu. PET se nejúčinněji rozkládá při teplotách kolem 70 °C, kdy se stává pružnějším a snáze zpracovatelným. Při takto vysokých teplotách musí enzymy udržet stabilní celkovou strukturu, aby se nerozvinuly, a zároveň si zachovat flexibilitu v aktivním místě pro rozpoznávání molekul a katalýzu. To představuje obtížný konstrukční problém, neboť strukturální tuhost a flexibilita jsou často protichůdné vlastnosti.

Nový výzkum, který provedl profesor Tatsuya Nishino z Tokijské univerzity vědy v Japonsku, odhaluje, jak jeden takový enzym, kutináza, dosahuje této rovnováhy. Kombinuje pevné jádro α/β-hydrolázy s flexibilní smyčkou víka poblíž aktivního místa. Strukturální srovnání naznačuje, že smyčka víka prochází konformačními změnami snadněji než pevné jádro. Tento objev poskytuje klíčový vhled do mechanismů, které by mohly umožnit efektivní průmyslovou biologickou recyklaci plastů za optimálních teplot, a otevírá tak cestu k udržitelnějším metodám zpracování plastového odpadu.