An enzyme variant created by engineers and scientists at The University of Texas at Austin can break down environment-throttling plastics that typically take centuries to degrade in just a matter of hours to days.
This discovery, published today in Nature, could help solve one of the world’s most pressing environmental problems: what to do with the billions of tons of plastic waste piling up in landfills and polluting our natural lands and water. The enzyme has the potential to supercharge recycling on a large scale that would allow major industries to reduce their environmental impact by recovering and reusing plastics at the molecular level.
“The possibilities are endless across industries to leverage this leading-edge recycling process,” said Hal Alper, professor in the McKetta Department of Chemical Engineering at UT Austin. “Beyond the obvious waste management industry, this also provides corporations from every sector the opportunity to take a lead in recycling their products. Through these more sustainable enzyme approaches, we can begin to envision a true circular plastics economy.”
The project focuses on polyethylene terephthalate (PET), a significant polymer found in most consumer packaging, including cookie containers, soda bottles, fruit and salad packaging, and certain fibers and textiles. It makes up 12% of all global waste.
The enzyme was able to complete a “circular process” of breaking down the plastic into smaller parts (depolymerization) and then chemically putting it back together (repolymerization). In some cases, these plastics can be fully broken down to monomers in as little as 24 hours.
Researchers at the Cockrell School of Engineering and College of Natural Sciences used a machine learning model to generate novel mutations to a natural enzyme called PETase that allows bacteria to degrade PET plastics. The model predicts which mutations in these enzymes would accomplish the goal of quickly depolymerizing post-consumer waste plastic at low temperatures.
Through this process, which included studying 51 different post-consumer plastic containers, five different polyester fibers and fabrics and water bottles all made from PET, the researchers proved the effectiveness of the enzyme, which they are calling FAST-PETase (functional, active, stable and tolerant PETase).
“This work really demonstrates the power of bringing together different disciplines, from synthetic biology to chemical engineering to artificial intelligence,” said Andrew Ellington, professor in the Center for Systems and Synthetic Biology whose team led the development of the machine learning model.
Recycling is the most obvious way to cut down on plastic waste. But globally, less than 10% of all plastic has been recycled. The most common method for disposing of plastic, besides throwing it in a landfill, is to burn it, which is costly, energy intensive and spews noxious gas into the air. Other alternative industrial processes include very energy-intensive processes of glycolysis, pyrolysis, and/or methanolysis.
Biological solutions take much less energy. Research on enzymes for plastic recycling has advanced during the past 15 years. However, until now, no one had been able to figure out how to make enzymes that could operate efficiently at low temperatures to make them both portable and affordable at large industrial scale. FAST-PETase can perform the process at less than 50 degrees Celsius.
Up next, the team plans to work on scaling up enzyme production to prepare for industrial and environmental application. The researchers have filed a patent application for the technology and are eying several different uses. Cleaning up landfills and greening high waste-producing industries are the most obvious. But another key potential use is environmental remediation. The team is looking at a number of ways to get the enzymes out into the field to clean up polluted sites.
“When considering environmental cleanup applications, you need an enzyme that can work in the environment at ambient temperature. This requirement is where our tech has a huge advantage in the future,” Alper said.
Alper, Ellington, associate professor of chemical engineering Nathaniel Lynd and Hongyuan Lu, a postdoctoral researcher in Alper’s lab, led the research. Danny Diaz, a member of Ellington’s lab, created the machine learning model. Other team members include from chemical engineering: Natalie Czarnecki, Congzhi Zhu and Wantae Kim; and from molecular biosciences: Daniel Acosta, Brad Alexander, Hannah O. Cole, Yan Jessie Zhang and Raghav Shroff. The work was funded by ExxonMobil’s research and engineering division as part of an ongoing research agreement with UT Austin.
5,269 comments
AnthonyBus
Вывод из запоя в Красноярске — медицинская помощь при длительном употреблении алкоголя, когда человеку тяжело самостоятельно прекратить прием спиртного и восстановить нормальное самочувствие. Продолжительный запой истощает организм, нарушает сон, питание, водный баланс и работу внутренних органов. При алкоголизме отказ от очередной дозы способен вызывать проявления абстинентного синдрома: тревогу, тремор, бессонницу, слабость, тошноту и выраженный физический дискомфорт. В такой ситуации лечение должен определять врач, поскольку одинаковая капельница не подходит каждому пациенту.
Ознакомиться с деталями – [url=https://b.vyvod-iz-zapoya-krasnoyarsk55.ru/]вывод из запоя недорого Красноярск[/url]
AllenPouts
Специалисты регулярно помогают при интоксикации, запоях, абстиненции и сложных состояниях зависимости.
Ознакомиться с деталями – [url=https://4.narkologicheskaya-klinika-v-ekb16.ru/]наркологическая клиника стационар[/url]
Patrickdef
Схема помощи зависит от состояния, стажа употребления, противопоказаний и дальнейших целей лечения.
Подробнее – [url=https://2.narcolog-na-dom-voronezh0.ru/]запой нарколог на дом[/url]
Anthonysaurf
Профессиональный вывод из запоя нельзя сводить к одной капельнице. Перед процедурой врач должен знать возраст человека, длительность запоя, стаж алкоголизма, количество спиртного, хронические заболевания и лекарства, которые принимались ранее. Индивидуальный подход особенно важен после длительного употребления: то, что несколько лет назад переносилось относительно хорошо, сегодня может оказаться опасным из-за изменений здоровья. Поэтому профессионализм медика заключается прежде всего в грамотной оценке, а уже затем — в выборе лечения.
Ознакомиться с деталями – [url=https://9.vyvod-iz-zapoya-krasnoyarsk55.ru/]вывод из запоя капельница на дому Красноярск[/url]
Patrickdef
Чтобы вызвать специалиста, необходимо связаться с наркологическим центром по телефону или оформить заявку через сайт, если такая форма предусмотрена. Во время обращения оператор обычно уточняет район Воронежа, точный адрес, возраст человека, продолжительность запоя или характер наркотической проблемы, а также основные жалобы. Эти данные нужны не из любопытства: они помогают подготовить выезд, необходимые препараты и оборудование.
Узнать больше – [url=https://2.narcolog-na-dom-voronezh0.ru/]запой нарколог на дом в Воронеже[/url]
Davidcix
Особенно опасно без контроля резко прекращать длительный запой, использовать сильнодействующие таблетки или сочетать их с алкоголем. Домашнее лечение возможно лишь при приемлемой клинической картине. Если есть сомнения, лучше вызвать специалиста и получить рекомендации.
Дополнительная информация – [url=https://4.narcolog-na-dom-voronezh0.ru/]нарколог на дом цена[/url]
RichardBiact
Нельзя подбирать препараты только по советам знакомых, отзывам или информации из интернета. Одни и те же симптомы могут иметь разные причины, а лекарства, которые помогли одному человеку, другому могут быть противопоказаны. Врач учитывает возраст, общее состояние организма, наличие хронических заболеваний, длительность зависимости и вещества, которые пациент принимал ранее.
Узнать больше – [url=https://3.narcolog-na-dom-voronezh0.ru/]запой нарколог на дом в Воронеже[/url]
AllenPouts
Заявку можно оставить в любое время, специалист быстро сориентирует по дальнейшим действиям.
Ознакомиться с деталями – [url=https://4.narkologicheskaya-klinika-v-ekb16.ru/]наркологическая клиника наркологический центр в Екатеринбурге[/url]
GO8
Link exchange is nothing else however it is only placing the other person’s website link
on your page at appropriate place and other person will also do similar
in favor of you.
RichardBiact
Принимаем заявки круглосуточно, уточняем состояние и подбираем безопасный формат помощи.
Изучить вопрос подробнее – [url=https://3.narcolog-na-dom-voronezh0.ru/]www.3.narcolog-na-dom-voronezh0.ru[/url]
NK88.COM
Chào anh em, nhà cái NK88 là sân chơi uy
tín với giao diện hiện đại. Sảnh game nhiều lựa chọn từ xổ số, nạp rút nhanh.
Tôi cảm thấy rất ổn, ai đang tìm nhà cái thì vào trải nghiệm nhé!
NK88.COM
RichardCrymn
Лечение подбирается индивидуально. Врач учитывает возраст, продолжительность употребления, состояние сердца, печени, почек и нервной системы, а также лекарства и иные вещества, которые принимал обратившийся. При относительно стабильном состоянии лечение может проводиться на дому, а при серьезных нарушениях безопаснее стационар. Даже если ранее капельница помогла быстро почувствовать облегчение, повторять прежнюю схему без обследования нельзя.
Изучить вопрос подробнее – [url=https://2.vyvod-iz-zapoya-v-ekaterinburge16.ru/]вывод из запоя на дому круглосуточно в Екатеринбурге[/url]
Williamkib
Для поездки можно открыть раздел «Контакты»: карта Яндекс помогает найти место, построить маршрут и понять, что находится рядом. Москва — большой город, поэтому время в пути зависит от района. При необходимости выезжаем по адресам в пределах столицы и в Подмосковье; условия выезда в выходных и праздничных днях следует проверить у оператора. Если пациенту тяжело ехать самостоятельно, специалист объяснит, когда допустима помощь в домашних условиях, а когда требуется стационар. Служба связи работает ежедневно, но доступность конкретного врача и формат выезда нужно уточнять перед обращением.
Ознакомиться с деталями – [url=https://5.narkologicheskaya-klinika-moskva11.ru/]наркологическая клиника[/url]
BrettPub
Врач учитывает симптомы, риски, анамнез и семейную ситуацию, чтобы предложить подходящую программу.
Дополнительная информация – [url=https://3.narkologicheskaya-klinika-v-ekb16.ru/]анонимная наркологическая клиника[/url]
Stevenhib
Быстро собираем первичную информацию, оцениваем риски и предлагаем подходящий вариант обращения.
Ознакомиться с деталями – [url=https://2.vyvod-iz-zapoya-balashiha5.ru/]срочный вывод из запоя[/url]
WilliamPhata
Вывод из запоя в Балашихе требуется, когда человек не может самостоятельно прекратить прием алкоголя, а физическое и психическое самочувствие заметно ухудшается. В центре «Детокс» наркологическая помощь направлена на снятие абстинентного синдрома, очищение организма, восстановление водно-солевого баланса и подбор дальнейшего лечения зависимости. Врач учитывает возраст, длительность запоя, стаж алкоголизма, хронические болезни, количество выпитого и общее состояние пациента. Нарколог может провести помощь на дому или рекомендовать лечение в клинике, если необходима госпитализация.
Узнать больше – [url=https://1.vyvod-iz-zapoya-balashiha5.ru/]круглосуточный вывод из запоя балашиха[/url]
Jameswek
Вывод из запоя в Реутове в наркологической клинике «Детокс» — медицинская помощь человеку, который не может самостоятельно прекратить длительное употребление алкоголя или тяжело переносит похмелье. Лечение подбирается индивидуально с учетом возраста, количества выпитого, длительности запоя, хронических заболеваний и текущего самочувствия. Врач-нарколог проводит осмотр, оценивает физическое и психическое состояние пациента, измеряет пульс и артериальное давление, уточняет анамнез и только после диагностики определяет безопасный формат помощи: вывод из запоя на дому, амбулаторное лечение или госпитализацию в стационар.
Дополнительная информация – https://2.vyvod-iz-zapoya-reutov4.ru/
Michaelnon
Помощь может включать консультацию, детоксикацию, стационар и дальнейшее сопровождение по показаниям.
Узнать больше – [url=https://1.narkologicheskaya-klinika-balashiha5.ru/]круглосуточная наркологическая клиника[/url]
Lelandfleef
Если такие проявления уже появились, лечение на дому не всегда допустимо. Врач оценивает тяжесть и решает, требуется ли экстренное направление в стационар. Главное — не пытаться снять опасные проявления случайным уколом, алкоголем или бесконтрольным приемом снотворных. Подобные действия способны привести к ухудшению и увеличить вероятность осложнений.
Ознакомиться с деталями – [url=https://3.vyvod-iz-zapoya-v-ekaterinburge16.ru/]http://3.vyvod-iz-zapoya-v-ekaterinburge16.ru[/url]