Tutkijat kasvattivat vahingossa muovia syövän entsyymin ruokahalua – nyt se avaa oven jäteongelman ratkaisemiselle

Tutkijat uskovat, että entsyymiä voidaan kehittää entistä nopeammaksi, mikä mahdollistaisi jätteiden hävittämisen ja uusiokäytön teollisessa mittakaavassa.

Muovi ja keinotekoiset aineet
Muovijätettä lajitellaan.
Tutkijat ovat löytäneet muovia syövän entsyymin

Brittitutkijat ovat tehneet vahingossa tieteellisen edistysaskeleen, joka voi olla merkittävä apu maapallon valtavan muovijäteongelman ratkaisemisessa.

Havainto tehtiin, kun Portsmouthin yliopiston uusiutuvan energian laboratoriossa selvitettiin muovia hajottavan entsyymin koostumusta. Luonnollisesti syntynyt entsyymi oli löydetty japanilaiselta kaatopaikalta vuonna 2016. Yle kertoi Ideonella sakaiensis -entsyymin löytymisestä tässä artikkelissa.

Tutkijat joutuivat muokkaamaan entsyymiä sen rakenteen tunnistamiseksi. Pian tämän jälkeen he havaitsivat, että aineen kyky hajottaa muovia oli kasvanut 20 prosentilla.

Viidenneksen parannus muovin hajottamiskykyyn ei ole suuri muutos, mutta se ei olekaan asian ydin, sanoo yliopiston professori John McGeehan brittäiselle Guardian-lehdelle (siirryt toiseen palveluun).

–Se on uskomatonta, koska se kertoo meille, ettei entsyymin teho ole vielä parhaalla mahdollisella tasolla. Meillä on mahdollisuus käyttää kaikkea entsyyminkehitystekniikkaa seuraavien vuosien aikana ja kehittää se supernopeaksi entsyymiksi.

Entsyymejä käytetään nykyään runsaasti muun muassa pesuaineissa ja biopolttoaineiden tuotannossa. Niiden toimintanopeus on kyetty nostamaan viime vuosina jopa tuhatkertaiseksi. Samaa toivovat nyt Portsmouthin tutkijat.

– Entsyymit ovat myrkyttömiä ja biohajoavia, ja niitä voidaan tuottaa suuria määriä mikro-organismeista, kertoo Melbournen yliopiston kemisti Oliver Jones Guardianille.

Yksi mahdollisuus on istuttaa entsyymi yli 70 celsiusasteen lämpötilaa kestävään bakteeriin. PET-muovin sulamislämpötila on 70 astetta. On todennäköistä, että muovi hajoaa vielä nopeammin sulana.

Uusia mahdollisuuksia myös kierrätykseen

Entsyymin avulla muovi hajoaa alkuperäisiksi raaka-aineiksi. Tämä mahdollistaisi sen, että muovipulloista voisi tuottaa uusia muovipulloja ja näin uuden muovintuotannon tarve vähenisi.

leodeonella sakaiensis -entsyymi syö erityisesti PET-muovia, jota käytetään mm. virvoitusjuomapullojen ja kuumuutta kestävien pakkausten tekemiseen. Lisäksi entsyymi puree myös PEF-muovia, joka on biopohjaista, mutta ei silti hajoa luonnossa.

Maailmalla valmistetaan valtavasti muovia, josta suuri osa päätyy valtameriin jätteeksi. Yksi yleisimmistä jätetyypeistä ovat muovipullot.

Maailmalla myydään joka minuutti miljoona muovipulloa ja niistä kierrätetään vain 14 prosenttia.

Nykyiset kierrätysmenetelmät hajottavat muovin läpinäkymättömäksi massaksi, jonka uusiokäyttömahdollisuudet ovat rajalliset. Muovia käytetään mm. vaatteisiin ja mattoihin.

– Meitä vastassa on jatkuvasti se tosiseikka, että öljy on halpaa, niinpä neitseellinen PET-muovikin on halpaa, sanoo professori McGeehan.

– Valmistajille on helpompi tuottaa uutta muovinraaka-ainetta kuin yrittää kierrätystä. Uskon kuitenkin, että julkisuuden paine vaikuttaa. Mielipiteet ovat muuttumassa ja yritykset alkavat etsiä keinoja alkaa oikeasti kierrättää.

Jätepyörre hävitetään?

Suurin oire maailman muovijäteongelmasta on Tyynen valtameren keskellä kelluva valtava jätepyörre, jonka pinta-ala on kuusi kertaa Suomen kokoinen ja kasvaa jatkuvasti. Yle on kertonut jätepyörteestä tässä uutisessa.

Eräät tutkijat ovat väläyttäneet mahdollisuutta, että muovia syövää entsyymiä ruiskutettaisiin meressä kelluvan jätemassan päälle ja saataisiin näin jäte häviämään.

Manchesterin yliopiston professori Adisa Azapagic muistuttaa Guardian-lehdelle, että entsyymi voi olla suureksi hyödyksi, mutta on joka tapauksessa varottava, ettei muoviongelmaa ratkaistaessa synnytetä uutta ongelmaa, esimerkiksi kasvateta ilmastonmuutosta edistäviä päästöjä.

Tieto Ideonella sakaiensis -entsyymiä koskevasta edistysaskeleesta julkaistiin ensimmäisenä PNAS-tiedelehdessä.

17.4. klo 15.10 Uutisesta korjattu entsyymin tieteellisen nimen kirjoitusasu.