4 月 28 日消息,据 New Atlas 报道,科学家们使用机器学习规划出了一种新式速效酶,这种酶能够在短短 24 小时内降解某些形式的塑料,其安稳性使其十分合适大规划采用。
十多年来,科学家们一直在探究酶的潜力,以协助塑料收回,在曩昔六年左右的时间里,取得了一些重大进展。2016 年,日本的研讨人员发现了一种细菌,该细菌使用酶在几周内就能分化 PET 塑料。这些酶的一个工程版别被称为 PET 酶,进一步提高了性能,2020 年,科学家开发了一个更强壮的版别,能以六倍的速度分化 PET 塑料。
得克萨斯大学的一个团队着手处理迄今为止这些酶的一些不足之处。据科学家们说,该技能的使用受到了阻碍,由于其不能在低温和不同的 pH 值范围内很好地发挥作用,缺乏直接处理未经处理的塑料废物的有效性,以及反应速度缓慢。
为了处理这些问题,该团队开发了一个机器学习模型,能够猜测 PET 酶中的哪些突变会赋予它这些才能。这涉及到亲近研讨一系列 PET 塑料产品,包括容器、水瓶和织物,然后使用该模型规划和制造一种被称为 FAST-PET 酶(功能性、活性、安稳和耐受性 PET 酶)的新的和改善的酶。
研讨发现,这种新创造的酶在 30 至 50°C 的温度和一系列 pH 值条件下分化 PET 塑料的才能十分出色。它能够在一周内几乎完全降解 51 种不同的未经处理的 PET 塑料产品,在一些试验中,仅在 24 小时内就能分化塑料。科学家们还展现了一个闭环的 PET 收回进程,其间 FAST-PET 酶被用来分化塑料,然后收回的单体被用来对材料进行化学重组。
研讨报告作者 Hal Alper 说:“当考虑环境清理使用时,你需要一种能在环境中作业的酶,在环境温度下作业。这一要求是我们的技能在未来具有巨大优势的地方。”
由于能够在低温下快速分化消费后的塑料废物,研讨人员相信他们现已找到了一种便携的、可负担的、能够在工业规划上采用的技能。他们现已为这项技能申请了专利,并期望看到它在废物填埋场和受污染地区投入使用。
Alper 说:“各行业使用这一抢先的收回进程的可能性是无量的。除了显着的废物管理行业外,这也为每个行业的企业提供了在收回其产品方面发挥主导作用的机会。经过这些更可持续的酶制剂方法,我们能够开端设想一个真实的循环塑料经济。”
据悉,这项研讨发表在《自然》杂志上。