Od 1950-ih, porast globalne proizvodnje plastike pratio je zabrinjavajući porast plastičnog otpada. Samo u Sjedinjenim Državama je 2017. proizvedeno nevjerovatnih 35 miliona tona plastičnog otpada, a samo dio je recikliran ili spaljen, ostavljajući većinu da vene na deponijama. Polietilen tereftalat (PET), ključni doprinosilac plastičnom otpadu, posebno iz ambalaže za hranu, predstavlja značajne ekološke izazove zbog svog sporog raspadanja i zagađenja.
Napori za rešavanje ovog problema su intenzivirani, a istraživači istražuju inovativna rešenja kao što su iskorištavanje moći mikroorganizama i enzima za razgradnju PET-a. Međutim, postojeći enzimi često zaostaju u pogledu efikasnosti, posebno na temperaturama pogodnim za industrijsku primenu.
Unesite kutinazu, obećavajući enzim poznat po svojoj sposobnosti da efikasno razgrađuje PET. Izvedena iz organizama kao što je Fusarium solani, kutinaza je pokazala izuzetan potencijal u razgradnji PET-a i drugih polimernih supstrata. Nedavna otkrića uključuju otkriće kompostne kutinaze listova i grana (LCC), koja pokazuje stope razgradnje PET-a bez presedana na visokim temperaturama, i IsPETase, koja se ističe na nižim temperaturama.
U nedavnoj studiji objavljenoj u Catalisis Todai, istraživači sa NIU Tandon predvođeni Jin Kim Montclareom, profesorom hemijskog i biomolekularnog inženjeringa, predstavili su novi tok rada računarskog skrininga koji koristi napredne protokole za dizajniranje varijanti LCC-a sa poboljšanim mogućnostima degradacije PET-a sličnim onima u isPETase .
Integracijom računarskog modeliranja sa biohemijskim testovima, oni su identifikovali obećavajuće varijante koje pokazuju povećano ponašanje hidrolize, čak i na umerenim temperaturama.
Ova studija naglašava transformativni potencijal kompjuterskog skrininga u redizajn enzima, nudeći nove puteve za rešavanje zagađenja plastikom. Uključujući uvide iz prirodnih enzima kao što je IsPETase, istraživači utiru put razvoju visoko efikasnih enzima koji hidrolizuju PET sa značajnim implikacijama na održivost životne sredine.
