Bir çox ferment plastikləri parçalamaq vəd edir. Lakin laboratoriyada yaxşı işləyənlər tez-tez geniş miqyasda uğursuz olur. İndi Gert Weber, HZB, Uwe Bornscheuer, Qreifsvald Universiteti və Carbios-un Baş Elmi Mütəxəssisi Alain Marty tərəfindən aparılan yeni bir tədqiqat laboratoriya eksperimentlərinin standartlarını qaldırmağın vəd edilmiş yanaşmaları daha tez müəyyən etməyə necə kömək edə biləcəyini göstərir. Komanda yeni standartları dörd yeni kəşf edilmiş ferment üzərində nümayiş etdirib.

PET təkrar emalı: çox sayda iddia edilən irəliləyişlər

Vaxt-vaxt media polietilen tereftalatın (PET) təkrar emalı sahəsində böyük irəliləyişlər haqqında məlumat verir. Bu, plastikləri tərkib hissələrinə ayıran yeni kəşf edilmiş fermentlərin sayəsindədir. Lakin akademik laboratoriyalardan gələn uğur hekayələrinin ardınca adətən səssizlik gəlir. PET dünya plastik istehsalının 18%-ni təşkil edir, bu da onu miqyas baxımından ən mühüm plastiklərdən biri edir. Məsələn, biotexnologiya şirkəti Carbios 2025-ci ilə qədər Fransanın şimal-şərqində bir zavod tikir. Bu zavod ildə 50.000 ton PET təkrar emal edə biləcək. Onlar öz sənaye qurğuları üçün ən yaxşı fermentləri tapmaq istəyirlər və laboratoriya tədqiqatlarından əldə edilən nəticələrin geniş miqyasda tətbiq oluna bilmədiyini başa düşüblər.

PET təkrar emalı üzrə eksperimentlərin miqyasını artırmaq çətindir

“Bəzi fermentlər laboratoriya təcrübələrində bir neçə saat çox yaxşı işləyir, lakin çox tez aktivliklərini itirirlər və substrat tamamilə parçalanmır,” deyə HZB mütəxəssisi Gert Weber bildirir. Bu, laboratoriya test borusunda problem deyil, amma böyük bioreaktorda istifadə edildikdə problemə çevrilir. Biotexnologiya şirkəti Carbios ilə birlikdə, Uwe Bornscheuer və Gert Weber yeni PET parçalanma fermentlərinin bir-biri ilə necə daha yaxşı müqayisə edilə biləcəyini göstərirlər. “Geniş miqyasda tətbiq etməyə imkan vermək üçün, laboratoriya təcrübələrində bir çox parametrlər dar bir diapazonda olmalıdır. Başlanğıc material dəqiq müəyyən edilməli və test protokolları daha standartlaşdırılmalıdır ki, fermentlərin performansı və onların sənaye miqyasında tətbiqi daha yaxşı qiymətləndirilə bilsin,” deyə Bornscheuer izah edir. Araşdırmaçılar, buna görə də, geniş miqyasda hidroliz üçün müvafiq reaksiya şərtlərini müəyyən edən standartlaşdırılmış PET hidrolizi protokolu hazırlamışlar. Xüsusilə, iki PET materialından istifadə edilib: birincisi, müəyyən edilmiş PET film, ikincisi isə Carbios-un texniki miqyasda istifadə etdiyi tullantı şüşələrindən PET granulatıdır. Bu materiallardan dörd yeni kəşf edilmiş PET parçalanma fermentini test etmək üçün istifadə etdilər: LCC-ICCG, FAST-PETase, HotPETase və PES-H1L92F/Q94Y.

Bu protokol altında eksperiment apararkən, bu fermentlərdən ikisinin, FAST-PETase və HotPETase-in geniş miqyaslı istifadəyə daha az uyğun olduğunu aşkar etdilər. Bunun əsas səbəbi onların nisbətən aşağı depolimerizasiya sürətləridir. PES-H1L92F/Q94Y daha yaxşı nəticə göstərdi. Dördüncü namizəd LCC-ICCG isə digər fermentlərdən çox üstün çıxdı: LCC-ICCG PET-in 98%-ni 24 saat ərzində monomerik məhsullara, tereftalik turşusu (TPA) və etilen qlikol (EG)-ə çevirir. “Bundan əlavə, LCC-ICCG üçün tələb olunan ferment miqdarını 3 dəfə azalda və reaksiya temperaturunu 72-dən 68 °C-yə endirə bildik ki, bu da bu fermentin istifadəsini daha iqtisadi edir,” deyə Bornscheuer əlavə edir.

PET təkrar emalı üzrə eksperimentlər üçün daha yüksək standartlar

“Laboratoriya tədqiqatlarımızda sənaye tətbiqlərini nəzərə almalıyam,” deyə Gert Weber bildirir. Axı, biz vaxtımızın həqiqətən böyük problemlərindən biri ilə məşğul oluruq. Plastiklər hələ də davamlı olaraq fosil xammallardan istehsal olunur, təkrar emal dərəcələri aşağıdır və indiyə qədər çox vaxt “aşağı emal” ilə daha pis keyfiyyətə çevrilmişdir. Plastik tullantılar artıq bütün su hövzələrində və torpaqlarda, nəticədə isə qida zəncirində tapılır. İrəliləyiş buna görə də təcili məsələdir. “Bu standartlarla buğdanı tərəvəzdən daha tez ayıra bilərik.”