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10 nov 2023
INTELLIGENZA ARTIFICIALE, SCOPERTI IN SPAGNA DUE ENZIMI PER RICICLARE LE MICRO PARTICELLE DI PET DALL’ANEMONE FRAGOLA
Ci ha pensato l'intelligenza artificiale a realizzare due enzimi artificiali a partire dallo studio dell'anemone fragola: ecco le nuove proteine in grado di riciclare le micro e nanoparticelle di Pet (polietilentereftalato) a temperatura ambiente, evitando l'immissione nell'ambiente di Co2, prodotta da altri metodi di degradazione realizzati a temperature più elevate. Ne ha parlato – raccontano Agnese Codignola sul Fatto Alimentare e Javier Rubio su Città Nuova – il professor Víctor Guallar a Londra in occasione dell'AI safety summit: «I metodi computazionali e la biotecnologia possono permetterci di trovare soluzioni a molti dei problemi ecologici che ci riguardano». Il riferimento è allo studio pubblicato il 19 ottobre sulla rivista Nature Catalysis e portato avanti da un team di ricercatori dell'Istituto di catalisi e chimica del petrolio del Csic (Consiglio superiore di ricerche scientifiche), del Barcelona Supercomputing Center e dell'Università Complutense di Madrid, che sembrano aver ottenuto grandi progressi.
DUE ENZIMI PER DEGRADARE LE NANOPARTICELLE DI PET
«Il risultato – racconta Codignola – sono due enzimi artificiali capaci di degradare le microparticelle e le nanoparticelle di Pet, dotati di due attività leggermente diverse e complementari ai fini del trattamento della plastica. I ricercatori hanno aggiunto tre amminoacidi alla proteina di partenza, chiamata fragaceatossina C (FraC), che ha una forma simile a un poro. Di conseguenza una delle due proteine sviluppate, in grado di degradare il Pet completamente, potrebbe essere ancorata a dei filtri, da utilizzare in impianti di depurazione, per eliminare nano e microplastiche di Pet. L'altra versione dell'enzima, invece, è in grado di degradare il Pet in molecole più grandi, utili da avviare al riciclo. Secondo il professor Guallar, la nuova proteina è in grado di degradare le micro e nanoplastiche PET con «un'efficienza tra cinque e dieci volte maggiore di quella delle PETasi attualmente sul mercato e a temperatura ambiente».
LA SPIEGAZIONE TECNICA PUBBLICATA SU NATURE CATALYSIS
«L'identificazione o la progettazione di biocatalizzatori per mitigare l'accumulo di plastica, inclusi il polietilentereftalato di dimensioni sub-micro e nano (nPET) – scrivono i ricercatori su Nature Catalysis – sta diventando una sfida globale. In questo lavoro, abbiamo incorporato computazionalmente due siti attivi idrolitici con geometrie simili a quella dell'idrolasi PET di Idionella sakaiensis nella fragacetossina C (FraC), una proteina formatrice di pori di membrana, utilizzata da una specie di anemoni fragola, l'Actinia fragacea. FraCm1/m2 potrebbe essere assemblata in nanopore ottameriche (alte 7,0 nm × ingresso 1,6-6,0 nm), che decomponevano (40 °C, pH 7,0) nPET da GoodFellow, prodotti di consumo e bottiglie di plastica. FraCm1 e FraCm2 degradano l'nPET mediante scissione della catena di tipo endo- ed exo-. Mentre FraCm1 produce bis(2-idrossietil) tereftalato come prodotto principale, FraCm2 produce un'alta diversità di oligomeri e acido tereftalico. Le differenze meccanicistiche e biochimiche con le idrolasi PET di riferimento, insieme alla dinamica dei pori e dell'nPET, suggeriscono che questi nanoreattori catalitici a base di proteine formanti pori non decompongono il macro-PET, ma sono promettenti in nanotecnologia per il filtraggio, la cattura e la scomposizione dell'nPET, ad esempio negli impianti di trattamento delle acque reflue».
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