Polimerek enzimkatalizált lebontása
A műanyaghulladék keletkezésének és kezelésének problémája magukkal a műanya-gokkal egyidős, jelentősége pedig a műanyag-feldolgozás volumenével párhuzamosan folya-matosan növekszik. Csak részben megoldottnak mondható azonban az így keletkező hulladék lebontása, számos polimer ugyanis nem hogy a környezetben, gyakran még extrém fizi-kai/kémiai behatásra sem bontható vissza monomereire. Hosszú távú megoldást a tömegmű-anyagok biopolimerekkel történő helyettesítése szolgáltathat, ezek ugyanis gyakran enzimati-kus úton is fragmentálhatók.
A folyamat minőségi és mennyiségi analízisét szervezeti egységünk a közelmúltban számos polimer és depolimeráz enzim felhasználásával elvégezte (pl. a Bacillus megaterium intracelluláris depolimeráza, a Burkholderia cepacia törzs lipáz enzime vagy a Candida antarctica lipáz B proteine), minden esetben problémát jelentett azonban hogy az enzim terme-lése hosszadalmas és számos ponton gyakorlati nehézségekbe ütközik, külső beszállítótól tör-ténő vásárlása pedig rendkívül költséges, gyakran még kis tisztaságú enzimkészítmény beszer-zése esetén is.
Mindezek miatt a munkát egy a HunProtExc kiválósági program által is támogatott kooperáció keretein belül folytatjuk, amelynek résztvevői a BME VBK Alkalmazott Biotech-nológia és Élelmiszertudományi Tanszéke, illetve a TTK AKI Polimer Fizikai Kutatócsoportja. Együttműködésünk lényege, hogy a vizsgált polimer, a poli(3-hidroxibutirát) (PHB) lebontását lehetővé tevő enzimmolekulákat a BME VBK Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertu-dományi Tanszékén expresszáljuk génrekombináns E. coli törzs segítségével, illetve ugyanitt történik az enzimkatalizált degradáció egyes lépéseinek szeparált analízisét lehetővé tevő, PCR mutagenezissel előállított inaktív enzimmolekulák előállítása is.
Mivel a polimer lebontását célzó kísérletek kivitelezése során amorf PHB-t haszná-lunk, emiatt elengedhetetlenül szükséges a kristályos fázist nem, vagy csak a kimutathatósági határ alatti mennyiségben tartalmazó minták (filmek, szálak, szuszpenziók) előállítása. Az eh-hez szükséges infrastrukturális háttérrel az TTK AKI Polimer Fizikai Kutatócsoportja rendel-kezik, így a munkafolyamat mintaelőkészítéssel kapcsolatos lépései itt történnek. Együttmű-ködésünk fontos pillérét jelenti továbbá az enzimatikus degradáció kivitelezése, amihez a fen-tieknek megfelelően az enzimmolekulákat az ABÉT, a polimert pedig (a degradáció kvalitatív és kvantitatív analízisét lehetővé tevő készülékekhez hasonlóan) az AKI Polimer Fizikai Kuta-tócsoportja szolgáltatja.
Vértessy Beáta, Renner Károly, Pukánszky Béla