Jedan od pokretača ekonomskog razvoja u drugoj polovini prošlog stoljeća bila je plastika. Jeftini su, laki za proizvodnju, otporni, elastični i, ako su labavi, providni, ali imaju b-stranu, jer nisu biorazgradivi, jer nema živog organizma koji bi se njima hranio.
Njihova duga trajnost je, bez sumnje, jedan od velikih izazova sa kojima se suočavamo, jer mora proći najmanje četiri stotine pedeset godina da polimeri započnu proces raspadanja na molekularnom nivou.
Procjenjuje se da se više od 300 miliona tona plastike proizvodi na globalnom nivou, od čega 90% potiče iz nafte, a mali dio, otprilike 15%, će se oporaviti i oporaviti na globalnoj razini.
Od te astronomske količine, prosječno osam miliona tona završi plutajući svake godine u našim okeanima, gdje potonu, akumuliraju se u sedimentima ili na kraju budu ugrađeni u ljudski lanac ishrane.
Kratkoročna predviđanja nisu nimalo ružičasta, neki autoritativni glasovi procjenjuju da će do 2050. proizvodnja plastičnog otpada dostići trinaest milijardi tona. Brojka koja nas, bez sumnje, tjera na energične i hitne mjere.
Zahvaljujući 2016. otkrili smo postojanje mogućeg saveznika i, kao što se dogodilo toliko puta u istoriji nauke, slučajnost je odigrala važnu ulogu. Ove godine grupa japanskih naučnika istraživala je kolonije bakterija u fabrici za reciklažu u gradu Sakai u Japanu. Tokom ovog perioda analizirali smo bakterije ekstrahovane iz ostataka polietilen tereftalata (PET) pored komponente (etilen glikol i tereftalna kiselina).
Iznenađeni, otkrili su da je bakterija, koja je nazvana Ideonella sakaiensis, sposobna koristiti PET kao primarni izvor ugljika. Nešto kasnije bilo je moguće pokazati da mikroorganizam ima dva ključna gena koja mogu 'proždirati' PET: PETazu i mono(2-hiroksietil) tereftalat hidrolazu.
Rešenje koje daje nadu
Otkriće metaboličkog lanca omogućilo je da se objasni zašto je Ideonella osnovala svoju rezidenciju u postrojenju za reciklažu, ali ono što ostaje da se razotkrije je koji je bio put do evolucije bakterije u pretvaranje plastike, što je patentirano u deceniju četrdesetih godina prošlog veka, u svom izvoru hrane.
Bakterija je sposobna da pretvori PET u poli(3-hidroksibutirat) – poznat i kao PHB – koji je vrsta biorazgradive plastike. Privlačnost ove priče je u tome što se procjenjuje da se PET razgrađuje brzinom od 0,13 mg po kvadratnom centimetru dnevno, na temperaturi od 30ºC, što je stopa eliminacije koja postaje 'izuzetno spora'.
Sreća nam se ponovo nasmiješila 2018. godine kada su istraživači sa Univerziteta Postmouth (UK) slučajno dizajnirali enzim koji je poboljšao bakterijsku PETazu.
U ovom trenutku, pokušano je da se napravi dalji korak kako bi se povećala njegova produktivnost 'ubacivanjem' mutantnog enzima u ekstremofilnu bakteriju, sposobnu da izdrži temperature iznad 70ºC, što je broj u kojem je PET viskozniji. Ovaj 'transfer' bi mogao ubrzati proces degradacije do 10%.
Sva ova otkrića mogla bi nam dati predah i otvoriti prozor nade, budući da bi bakterije 'ždere plastiku' bile dio rješenja ekološkog problema uzrokovanog plastikom.
G. Jara
Pedro Gargantilla je internista u bolnici El Escorial (Madrid) i autor nekoliko popularnih knjiga.
