Cov kws tshawb nrhiav tau txheeb xyuas thiab tsim ib qho enzyme uas tuaj yeem zom thiab noj qee cov yas uas ua rau muaj kuab paug ntau tshaj plaws uas muab kev cia siab rau kev rov ua dua tshiab thiab tawm tsam kev ua qias tuaj.
Kev ua kom cov yas muaj kuab paug yog qhov teeb meem loj tshaj plaws rau ib puag ncig thoob ntiaj teb hauv daim ntawv ntawm kev ua kom cov yas muaj kuab paug thiab kev daws teeb meem zoo tshaj plaws rau qhov teeb meem no tseem tsis tau daws. Feem ntau cov yas yog ua los ntawm roj av lossis roj av uas yog cov khoom siv tsis rov ua dua tshiab uas tau rho tawm thiab ua tiav siv cov txheej txheem siv zog ntau. Yog li, lawv txoj kev tsim khoom thiab kev tsim khoom nws tus kheej yog kev puas tsuaj rau cov ecosystem tsis muaj zog. Kev puas tsuaj ntawm cov yas (feem ntau los ntawm kev hlawv) ua rau huab cua, dej thiab av muaj kuab paug . Kwv yees li 79 feem pua ntawm cov yas tsim tawm hauv 70 xyoo dhau los tau raug pov tseg, tsis hais rau hauv cov chaw pov tseg lossis rau hauv ib puag ncig thaum tsuas yog kwv yees li cuaj feem pua rov ua dua tshiab nrog rau lwm qhov raug hlawv. Cov txheej txheem ntawm kev hlawv no ua rau cov neeg ua haujlwm tsis muaj zog raug rau cov tshuaj lom uas suav nrog cov tshuaj ua rau mob qog noj ntshav. Cov dej hiav txwv tau hais tias muaj qee qhov 51 trillion microplastic me me thiab maj mam ua rau cov tsiaj txhu hauv dej hiav txwv ploj mus. Qee cov yas microparticles raug cua tshuab mus rau hauv huab cua ua rau muaj kuab paug thiab nws yog qhov ua tau tiag tiag uas peb yuav nqus tau lawv. Tsis muaj leej twg yuav kwv yees tau tias xyoo 1960 tias kev tshwm sim thiab kev nyiam ntawm cov yas yuav ua rau muaj kev nyuaj siab nrog cov khib nyiab yas loj heev uas pom ntab hauv peb cov dej hiav txwv zoo nkauj, huab cua thiab pov tseg rau ntawm peb thaj av muaj nqis.
Cov yas ntim khoom yog qhov txaus ntshai tshaj plaws thiab siv cov yas tsis zoo tshaj plaws. Tab sis qhov teeb meem yog tias lub hnab yas nyob txhua qhov chaw, siv rau txhua lub hom phiaj me me thiab tsis muaj kev tswj hwm nws siv. Hom yas tsim no tsis lwj, tsuas yog zaum thiab sib sau ua ke hauv cov chaw pov tseg thiab ua rau muaj kuab paug rau ib puag ncig . Muaj kev pib rau "kev txwv tsis pub siv yas tag nrho", tshwj xeeb tshaj yog polystyrene uas siv rau hauv kev ntim khoom. Txawm li cas los xij, qhov no tsis ua rau muaj txiaj ntsig zoo li xav tau vim tias yas tseem nyob txhua qhov chaw hauv av, huab cua thiab dej thiab loj hlob tas li. Muaj kev nyab xeeb hais tias yas yuav tsis pom rau lub qhov muag liab qab txhua lub sijhawm tab sis nws nyob txhua qhov chaw! Nws yog qhov tu siab uas peb tsis tuaj yeem daws qhov teeb meem rov ua dua tshiab thiab pov tseg cov khoom siv yas.
Hauv kev tshawb fawb luam tawm hauv Proceedings of the National Academy of Sciences USA , cov kws tshawb fawb tau tshawb pom ib qho enzyme ntuj uas paub tias noj cov yas. Qhov no yog ib qho kev tshawb pom thaum lawv tab tom tshuaj xyuas cov qauv ntawm ib qho enzyme uas pom muaj nyob rau hauv cov khib nyiab npaj txhij mus rau kev rov ua dua tshiab ntawm lub chaw hauv Nyiv. Cov enzyme no hu ua Ideonella sakaiensis 201-F6, muaj peev xwm "noj" lossis "pub tawm" cov yas PET lossis polyethylene terephthalate uas feem ntau siv rau hauv ntau lab tons ntawm cov fwj yas. Cov enzyme feem ntau tso cai rau cov kab mob kom lwj cov yas ua lawv cov khoom noj. Tsis muaj kev daws teeb meem rov ua dua tshiab rau PET tam sim no thiab cov fwj yas ua los ntawm PET nyob ntev dua ntau pua xyoo hauv ib puag ncig. Kev tshawb fawb no coj los ntawm cov pab pawg ntawm University of Portsmouth thiab United States Department of Energy's National Renewable Energy Laboratory (NREL) tau tsim kev cia siab loj heev.
Lub hom phiaj thawj zaug yog txiav txim siab seb cov qauv siv lead ua peb-seem ntawm cov enzyme ntuj no (hu ua PETase) thiab siv cov ntaub ntawv no los nkag siab tias cov enzyme no ua haujlwm li cas. Lawv siv lub teeb ci ntsa iab ntawm X-rays - uas ci dua 10 billion npaug ntawm lub hnub - los piav qhia txog cov qauv thiab pom cov atoms ib leeg. Cov teeb ci ntsa iab no ua rau nkag siab txog kev ua haujlwm sab hauv ntawm cov enzyme thiab muab cov phiaj xwm kom raug kom tuaj yeem tsim cov enzymes sai dua thiab ua haujlwm tau zoo dua. Nws tau qhia tias PETase zoo li zoo ib yam li lwm cov enzyme hu ua cutinase tsuas yog tias PETase muaj qhov tshwj xeeb thiab qhov chaw ua haujlwm "qhib" ntau dua, uas xav tias yuav haum rau cov polymers ua los ntawm tib neeg (hloov chaw ntawm cov ntuj). Cov kev sib txawv no tam sim ntawd qhia tias PETase yuav hloov zuj zus tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv ib puag ncig uas muaj PET thiab yog li tuaj yeem ua rau PET puas tsuaj. Lawv hloov pauv qhov chaw ua haujlwm PETase kom nws zoo li cutinase. Qhov ua raws li yog qhov tshwm sim tsis tau xav txog, PETase mutant muaj peev xwm ua rau PET puas tsuaj zoo dua li PETase ntuj. Yog li ntawd, thaum lub sijhawm nkag siab thiab sim txhim kho lub peev xwm ntawm cov enzyme ntuj, cov kws tshawb fawb tau ua yuam kev tsim ib qho enzyme tshiab uas zoo dua li cov enzyme ntuj hauv kev rhuav tshem cov yas PET . Cov enzyme no kuj tseem tuaj yeem rhuav tshem polyethylene furandicarboxylate, lossis PEF, uas yog ib qho bio-based hloov rau PET plastics. Qhov no ua rau muaj kev cia siab los daws lwm cov substrates xws li PEF (Polyethylene Furanoate) lossis txawm tias PBS (Polybutylene succinate). Cov cuab yeej rau kev tsim enzyme thiab kev hloov pauv tuaj yeem siv tas li rau kev txhim kho ntxiv. Cov kws tshawb fawb tab tom nrhiav txoj hauv kev los txhim kho cov enzyme kom nws txoj haujlwm tuaj yeem koom ua ke hauv kev teeb tsa kev lag luam loj. Cov txheej txheem engineering zoo ib yam li cov enzymes uas tam sim no siv rau hauv cov tshuaj ntxuav bio-washing lossis hauv kev tsim cov roj biofuels. Cov thev naus laus zis muaj nyob thiab yog li kev lag luam yuav tsum ua tiav hauv xyoo tom ntej.
Kev tshawb fawb ntxiv yog xav tau kom nkag siab qee yam ntawm txoj kev tshawb no. Ua ntej, cov enzyme zom cov khoom loj ntawm cov yas rau hauv cov khoom me me, yog li nws txhawb nqa rov ua dua tshiab ntawm cov raj mis yas, tab sis tag nrho cov yas no yuav tsum tau rov qab ua ntej. Cov yas "me me" no thaum rov qab tuaj yeem siv los tig lawv rov qab mus rau lub raj mis yas. Lub enzyme tsis tuaj yeem "mus thiab nrhiav cov yas ntawm nws tus kheej" hauv ib puag ncig. Ib qho kev xaiv yuav yog cog cov enzyme no rau hauv qee cov kab mob uas tuaj yeem pib tawg cov yas ntawm tus nqi siab dua thaum tiv taus qhov kub thiab txias. Tsis tas li ntawd, kev cuam tshuam ntev ntawm cov enzyme no tseem yuav tsum nkag siab.
Qhov cuam tshuam ntawm txoj kev daws teeb meem tshiab no los daws cov khib nyiab yas yuav muaj ntau heev rau thoob ntiaj teb. Peb tau sim daws qhov teeb meem yas txij li thaum muaj yas los. Muaj cov kev cai lij choj txwv tsis pub siv cov yas ib zaug xwb thiab cov yas rov ua dua tshiab tam sim no tau txais kev pom zoo txhua qhov chaw. Txawm tias cov kauj ruam me me xws li txwv tsis pub nqa cov hnab yas hauv cov khw muag khoom loj tau tshaj tawm thoob plaws hauv xov xwm. Lub ntsiab lus yog, peb yuav tsum ua sai sai yog tias peb xav tiv thaiv peb lub ntiaj teb ntawm kev ua qias tuaj ntawm yas . Txawm hais tias peb yuav tsum txuas ntxiv txais yuav kev siv dua tshiab hauv peb lub neej txhua hnub thaum txhawb kom peb cov menyuam ua li ntawd thiab. Peb tseem xav tau kev daws teeb meem zoo mus sij hawm ntev uas tuaj yeem mus tes ua ke nrog peb tus kheej kev siv zog. Kev tshawb fawb no yog qhov pib rau kev daws ib qho teeb meem loj tshaj plaws uas peb lub ntiaj teb tab tom ntsib.
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Qhov (s)
Harry P et al. 2018. Kev piav qhia thiab kev tsim kho ntawm cov yas-degrading aromatic polyesterase. Cov txheej txheem ntawm National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.1718804115
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