Внедрение ферментов в материал приводит к его быстрому разрушению без образования микропластика.

Щепотка ферментов, пережевывающих полимеры, может сделать биоразлагаемую пластиковую упаковку и вилки действительно компостируемыми.

Тин Сюй и ее коллеги сообщают 21 апреля в Nature, что при умеренном нагревании полиэтиленовые пленки, содержащие ферменты, распадались в стандартном компосте или простой водопроводной воде в течение нескольких дней или недель.

«Биоразлагаемость не означает компостируемость», — говорит Сюй, ученый-полимер из Калифорнийского университета в Беркли и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли. Она часто находит кусочки биоразлагаемого пластика в компосте, который собирает для сада своих родителей. Большинство биоразлагаемых пластиков отправляется на свалки, где условия для их разложения не подходят, поэтому они разлагаются не быстрее, чем обычные пластики.

Включение ферментов, разрушающих полимер, в биоразлагаемый пластик должно ускорить разложение. Но этот процесс часто непреднамеренно приводит к образованию потенциально вредных микропластиков, которые обнаруживаются в экосистемах по всему миру. Ферменты собираются вместе и беспорядочно перерезают молекулярные цепи пластика, что приводит к неполному разрушению. «Это хуже, чем если бы вы вообще их не унижали», — говорит Сюй.

Ее команда добавила отдельные ферменты в два биоразлагаемых пластика, включая полимолочную кислоту, обычно используемую в упаковке пищевых продуктов. Они вставили ферменты вместе с другим ингредиентом, разлагаемой добавкой, ранее разработанной Сюй, которая гарантировала, что ферменты не слипаются и не распадаются. Одиночные ферменты захватывали концы молекулярных цепей пластика и ели, как если бы они глотали спагетти, разрывая каждое звено цепи и предотвращая образование микропластов.

Добавление ферментов обычно делает пластик дорогим и ухудшает его свойства. Однако ферменты Сюй составляют всего 0,02 процента от веса пластика, а ее пластик такой же прочный и гибкий, как тот, который обычно используется в продуктовых пакетах.

Эта технология применима не ко всем пластмассам, потому что их молекулярные структуры различаются — ограничение, которое команда Сюй пытается преодолеть. Она подала заявку на патент на технологию, и один из соавторов основал стартап для ее коммерциализации. «Мы хотим, чтобы это было в каждом продуктовом магазине», — говорит она.