20:39 2022-11-30
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Accelerarea degradării plastice în mediu: Studiul cercetează rezistența la căldură a enzimelor
_ Accelerarea degradării plasticului în Mediul: Studiul cercetează rezistența la căldură a enzimelor
Numerele materiale plastice sunt în principal biodegradabile, dar sunt doar foarte lent degradate în aer liber, în ape uzate sau în instalațiile de compostare. Enzimele cunoscute cu capacitatea de a degrada materialele plastice ar putea rezolva această problemă.
Totuși, pentru a face acest lucru, trebuie să poată rezista la temperaturi ridicate. O echipă interdisciplinară de la Centrul de Cercetare Colaborativă „Microplastice” de la Universitatea din Bayreuth a prezentat acum noi metode în revista Biomacromolecules care sunt o condiție prealabilă crucială pentru protejarea enzimelor de căldură ridicată. Dacă enzimele sunt stabile termic, ele pot fi adăugate materialelor plastice biodegradabile în timpul producției și ulterior accelerează degradarea naturală.
În principiu, degradarea naturală a plasticului din mediu ar putea fi accelerată cu ajutorul enzimelor. De exemplu, enzima proteinaza K este capabilă să atace și să descompună moleculele PLLA. Această capacitate a anumitor enzime de a degrada materialele plastice ar putea fi exploatată în mod optim dacă ar fi posibilă echiparea materialelor plastice biodegradabile cu aceste enzime în timpul producției lor.
Enzimele ar deveni apoi active în mediu, în apele uzate sau în compost. plantelor. Cu toate acestea, tocmai această soluție atractivă a problemei a fost împiedicată până acum de faptul că extrudarea în topitură este utilizată în producția industrială de poliesteri alifatici și alte materiale plastice biodegradabile.
Acesta este o etapă de producție indispensabilă care are loc. la temperaturi foarte ridicate cu mult peste 100 de grade Celsius. Până acum, nu s-a găsit nicio modalitate de a proteja enzimele suficient de bine pentru a le menține stabile la căldură ridicată și, prin urmare, pentru a păstra funcții esențiale, cum ar fi capacitatea de a degrada materialele plastice. A existat o lipsă de metode științifice care să poată fi utilizate pentru a obține date precise despre rezistența la căldură a enzimelor.
În acest moment, echipa interdisciplinară a Centrului de Cercetare Colaborativă Bayreuth 1537 „Microplastice” a luat acum o decizie decisivă. progres. În colaborare cu Institutul Federal pentru Cercetare și Testare a Materialelor (BAM), oamenii de știință au dezvoltat metode cantitative folosind proteinaza K ca exemplu, care permit ca stabilitatea termică a enzimelor să fie determinată cu un nivel de detaliu neatins anterior - până la o temperatură de 200 de grade Celsius.
„Cu metodele pe care le prezentăm în noul nostru studiu, va fi posibil să păstrăm enzimele de la descompunerea termică mult mai bine decât înainte. Acum avem un instrument de încredere în mână pentru a evalua măsurile tehnice dezvoltat și propus să protejeze enzimele în ceea ce privește eficacitatea lor”, spune primul autor al studiului, Chengzhang Xu, doctorand la Catedra de Chimie Macromoleculară II la Universitatea din Bayreuth.
Ea își are deja obiectivul. privind pașii de cercetare ulterioare: „În Bayreuth, intenționăm să explorăm noi metode pentru încapsularea rezistentă la căldură a proteinazei K. Încapsularea pare a fi o modalitate promițătoare de a introduce enzime în producția de biod. materiale plastice degradabile."
"Rezultatele cercetării pe care le-am obținut folosind proteinaza K ca exemplu sunt potențial transferabile la alte proteine. Ele întăresc astfel o direcție de cercetare încă tânără care dezvoltă noi materiale hibride bazate pe materiale plastice degradabile enzimatic care pot fi deformate la căldură. Aceste materiale nu servesc doar la combaterea deșeurilor microplastice, ci pot sprijini și dezvoltarea de noi medicamente sau regenerarea țesutului bolnav sau deteriorat, de exemplu”, spune prof. dr. Andreas Greiner, titular al Catedrei de Chimie Macromoleculară II, care a coordonat munca de cercetare.
Comentarii:
Adauga Comentariu