Sažetak: Tim sa Univerziteta u Pekingu koristi mašinsko učenje da identifikuje enzime koji mogu razgraditi teško reciklabilne poliuretanske pene. Istraživači su pronašli 24 perspektivna enzima‑kandidata, pri čemu su mnogi ranije pogrešno klasifikovani. Poliuretan se globalno troši u količini od oko 22 miliona metričkih tona (2024), a ambalažni materijali čine približno 40% plastičnog otpada, što čini ovakva rešenja potencijalno značajnim za smanjenje zagađenja.
Kineski naučnici koriste AI da pronađu enzime koji razgrađuju poliuretan — 24 perspektivna kandidata
Kineski tim koristi mašinsko učenje za pronalazak enzima koji razgrađuju teško reciklabilni poliuretan
Naučnici sa Univerziteta u Pekingu (Beijing University) i njihovi partneri razvili su sistem, opisivan kao nešto poput "ZipRecruiter‑a" za enzime, koji pomoću mašinskog učenja identifikuje proteinse sposobne da razlažu termorezne poliuretanske (PU) pene — materijale koji se teško recikliraju i često se koriste u ambalaži i materijalima za slanje proizvoda.
Prema izveštaju Packaging Insights, cilj tima je da pretvori uobičajene PU pene u materijale koji se mogu reciklirati. Ako se metoda pokaže uspešnom u industrijskom obimu, mogla bi značajno smanjiti zagađenje ambalažom.
Ključni podaci: Our World in Data navodi da materijali za pakovanje čine oko 40% svetskog plastičnog otpada, dok PU ima procenjenu globalnu potrošnju od oko 22 miliona metričkih tona u 2024. godini — što ga svrstava među najveće kategorije plastike podložne hidrolizi.
"Ovaj rad ističe kako duboko učenje ubrzava otkrivanje biokatalizatora sa industrijskim potencijalom i rešava kritičnu prepreku u reciklaži poliuretana," navode autori u sažetku studije objavljene u časopisu Science.
Pekinški tim je kroz svoj program selekcije identifikovao 24 enzima‑kandidata koji pokazuju potencijal za razgradnju široko rasprostranjenih PU materijala. Mnogi od njih su do sada bili pogrešno klasifikovani, ali pokazuju karakteristike koje im mogu omogućiti da razbiju hemijske veze otpornije na degradaciju.
Znanstveni rad stavlja fokus na to da optimizacija i dalja validacija ovih enzima mogu dovesti do biokatalitičkih rešenja primenljivih u industrijskoj preradi ambalaže i smanjenju otpada.
Širi kontekst i implikacije
Osim enzima, u prirodi postoje primeri organizama koji razlažu plastiku — od insekata koji mogu variti stiropor u Keniji do istraživanja voskovaca (waxworms) u Kanadi. Ipak, stručnjaci upozoravaju da primarna strategija treba da bude smanjenje upotrebe jednokratne plastike i bolji sistemi upravljanja otpadom.
World Wildlife Fund i druge organizacije podsećaju da obične plastike kao što su slamčice i boce mogu trajati decenijama do stotina godina i razlažu se u mikroplastike koje ulaze u ekosisteme i lance ishrane. Stanford Medicine izveštava da su mikroplastike pronađene u različitim organima i telesnim tečnostima, što podstiče potrebu za dodatnim istraživanjima uticaja na zdravlje.
"Rođeni smo pre‑zagađeni," izjavila je dr Desiree LaBeaud iz Stanforda, ukazujući na rano prisustvo mikroplastika u ljudima.
Pekinški tim najavljuje nastavak rada na eksperimentalnoj proveri i optimizaciji kandidata, sa ciljem da razvije funkcionalne biokatalizatore koji bi mogli da se primene u industrijskoj reciklaži poliuretana.
Praktični savet: Pored naučnih napora, najefikasniji način smanjenja otpada i izloženosti mikroplastikama ostaje izbegavanje jednokratne plastike — npr. korišćenje višekratnih boca umesto jednokratnih, što može doneti i finansijske uštede na godišnjem nivou.
Pomozite nam da budemo bolji.
