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[분해되는 플라스틱] 내장된 효소가 며칠 만에 분해시켜 퇴비화 가능한 플라스틱으로 분해. 새로운 연구를 위해 연구자들은 소량의 상용 효소를 플라스틱 자체에 직접 삽입하는 방법을 개발했다. 따라서 최종 위치에 관계없이 스스로 분해된다.

박영숙세계미래보고서저자 | 기사입력 2021/04/22 [21:25]

[분해되는 플라스틱] 내장된 효소가 며칠 만에 분해시켜 퇴비화 가능한 플라스틱으로 분해. 새로운 연구를 위해 연구자들은 소량의 상용 효소를 플라스틱 자체에 직접 삽입하는 방법을 개발했다. 따라서 최종 위치에 관계없이 스스로 분해된다.

박영숙세계미래보고서저자 | 입력 : 2021/04/22 [21:25]

 

내장된 효소가 며칠 만에 분해시켜 퇴비화 가능한 플라스틱으로 분해.

퇴비화 전과 도중에 새로운 효소가 내장 된 분해성 플라스틱 샘플
퇴비화 전과 도중에 새로운 효소가 내장된 분해성 플라스틱샘플
캘리포니아 대학교 버클리
 

플라스틱은 대부분이 쉽게 분해되지 않기 때문에 주요 환경오염 문제이며, 분해되는 경우에도 일반적으로 자체 문제를 일으키는 미세플라스틱조각을 형성한다. 새로운 유형의 퇴비화 가능한 플라스틱에는 효소가 내장되어 물질을 구성분자로 빠르게 분해한다.

대부분의 플라스틱은 결국 매립지나 환경에 영향을 미친다. 생분해성 좋은 물질조차도 지금까지만 분해되어 바다에 축적되어 동물 인간에게 건강문제를 일으키는 미세플라스틱 입자를 남긴다.

 

새로운 솔루션은 유기물을 분해하는 자연의 작은 촉매인 효소에 초점을 맞추고 있다. 설계상 플라스틱은 일반적으로 이러한 종류의 열화에 저항한다. 결국 점심을 먹기전에 수프가 용기를 녹이는 것을 원하지 않다. 그러나 최근 몇 년 동안 과학자들은 플라스틱을 먹어치울 수있는 박테리아 확인하고 이를 수행하는데 사용하는 효소 분리하고 작업에서 훨씬 더 효율적으로 작동하도록 설계했다.

이전에는 플라스틱을 재활용 시설의 일부로 이러한 효소로 특별히 처리해야했지만, 이는 여전히 환경에 유입되는 모든 것이 일반적인 혼란을 야기할 수 있음을 의미한다. 그래서 새로운 연구를 위해 연구자들은 소량의 상용 효소를 플라스틱 자체에 직접 삽입하는 방법을 개발했다. 따라서 최종 위치에 관계없이 스스로 분해된다.

이 연구의 선임저자 Ting Xu는 “플라스틱 표면에만 효소가 있으면 매우 천천히 식각된다.  그것이 나노스코픽으로 어디에나 분포되어 있기를 원한다. 본질적으로 그들 각각은 이웃한 폴리머를 먹어치우고 그 다음 전체물질이 분해된다."

그것은 분명히 그 자체의 문제를 제기한다. 우리는 보관 또는 사용 중에 잠재적으로 분해되는 플라스틱 문제로 돌아왔다. 그래서 연구진은 또한 4단량체 랜덤 헤테로 폴리머 (RHP)라고 불리는 효소보호제를 던져서 효소를 수 나노미터 간격으로 분산시켰다.

평소보다 따뜻한 물에
평소보다 따뜻한 물에서 새 플라스틱은 며칠 만에 완전히 분해된다.
캘리포니아 대학교 버클리

그 결과 플라스틱은 정기적으로 사용하는 동안 안정적으로 유지되지만 퇴비 토양이나 뜨거운 물에 노출되었을 때만 분해되기 시작한다. 테스트에서 팀은 플라스틱을 실온에서 3개월 동안 물에 담가도 성능이 저하되지 않는다는 사실을 발견했다. 이 과정은 열이 약간 올라갈 때만 시작된다.

그들은 BC- 리파아제라는 효소를 PCL 플라스틱에 추가하고 프로테이나아제 K라는 효소를 PLA 플라스틱에 추가했다. PCL은 40 ° C (104 ° F)에서 2일 이내에 완전히 분해되었고 PLA는 50 ° C (122 ° F)에서 6일 이내에 분해되었다. 그리고 미세플라스틱을 생산하는 대신 물질은 무해한 젖산으로 분해했다.

이 팀은 이미 새로운 분해성 플라스틱에 대한 특허 출원을 제출했으며 이를 상용화하기 위해 신생기업을 설립했다. 이 연구는 Nature저널에 게재되었다. 출처 : Berkeley Lab , 미 육군

 

 
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