Пластиковая плёнка может нести внутри фермент, который помогает разбирать её собственные молекулы. В новом морском эксперименте три вида полиэфирных плёнок с такой добавкой почти полностью потеряли массу за пять месяцев на глубине 757 метров. Контрольные образцы без фермента изменились мало. Но результат сильно зависел от материала: четвёртый полиэфир за тот же срок потерял лишь около 12% массы.
Разрыв начинается внутри материала
Полиэфир состоит из длинных молекулярных цепей со связями, которые можно расщеплять с участием воды. Фермент ускоряет этот гидролиз. Если распределить его внутри материала, он оказывается рядом с цепями, которые предстоит разбирать.
В работе, опубликованной 21 октября в Nature, исследователи использовали тонкие плёнки толщиной 100–300 микрометров. В испытании на глубине 757 метров фермент кутиназа HiC особенно ускорил распад PBS, PBSA и PCL. Более стойкий PBAT отреагировал заметно слабее. Следовательно, надпись «с ферментом» сама по себе не определяет судьбу упаковки в море.
Исчезнувшая масса — ещё не полный ответ
Авторы проверяли не только внешний вид. Химический анализ показал образование небольших растворимых продуктов расщепления, а опыты с потреблением кислорода поддерживают возможность их дальнейшей переработки микроорганизмами.
Эти наблюдения нельзя свести к утверждению, что вся плёнка на морском дне полностью превратилась в безопасные конечные вещества. Потеря массы образца не равна полной минерализации; работа также не доказывает отсутствие промежуточных микрочастиц.
Результат важен для проектирования новых материалов, способных разрушаться в конкретной среде. Он не даёт способа убрать уже накопленный океанский мусор и не превращает сброс пластика в допустимый способ обращения с отходами.
Авторская схема EASY: встроенный фермент ускоряет расщепление полиэфирных цепей. Формы, размеры и число звеньев условны; схема не показывает точную структуру молекул и полную минерализацию.
