Supercomputer usato per costruire enzima che mangi plastica non riciclabile

Distribuzione del potenziale elettrostatico della struttura del PETase (credito: Gregg Beckham)

Il problema dei rifiuti di plastica è molto grave e questa è una cosa risaputa. Si pensi che l’intera umanità arriva a produrre più di 300 milioni di tonnellate di plastica ogni anno e che la maggior parte di questa non si biodegraderà per millenni andando ad inquinare non solo gli ambienti terrestri ma anche quelli acquatici.

Una delle tipologie di plastica più utilizzata è il PET, abbreviazione di polietilene tereftalato, di solito usata per le bottiglie. Il PET non è riciclabile e risulta uno dei peggiori inquinanti del pianeta.
Un nuovo gruppo di ricerca sta utilizzando un approccio definibile come originale: si sta impegnando per utilizzare i supercomputer onde arrivare a progettare un enzima che abbatta proprio il PET, per romperne i legami e renderlo effettivamente poi riciclabile.

Basato su una precedente scoperta del 2016 relativa ad un batterio, Ideonella sakaiensis 201-F6, che si nutre di plastica PET per assorbire carbonio ed energia, gli autori di questa nuova ricerca, pubblicata su Proceedings of the National Academy of Sciences, si sono concentrati proprio sull’enzima utilizzato da questi batteri per degradare la plastica e assimilarla.
L’enzima, ora denominato PETase, è stato analizzato con la tecnica della cristallografia a raggi X.
Gli stessi ricercatori hanno poi utilizzato computer molto potenti per fare simulazioni per comprendere come l’enzima si lega ai costrutti polimerici del PET e come interagisce su una scala molecolare.

“Abbiamo anche condotto un lavoro sperimentale per dimostrare che, in effetti, la PETase può abbattere bottiglie di acqua o soda, pellicole in PET industrialmente rilevanti e un’altra plastica, il polietilene furanoato”, dichiara Gregg Beckham del National Renewable Energy Laboratory (NREL), uno degli autori della ricerca.
Hanno poi sostanzialmente migliorato l’azione del PETase dopo averlo reso più simile ad un cutinase, un altro enzima che catalizza un’altra reazione chimica.

Fonti e approfondimenti



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