Jedním z motorů ekonomického rozvoje druhé poloviny minulého století byly plasty. Jsou levné, snadno vyrobitelné, odolné, elastické a pokud jsou volné, průhledné, ale mají stranu B, protože nejsou biologicky odbouratelné, protože neexistuje žádný živý organismus, který by se jimi mohl živit.
Jejich dlouhá životnost je bezpochyby jednou z velkých výzev, kterým čelíme, protože musí uplynout minimálně čtyři sta padesát let, aby polymery zahájily proces rozpadu na molekulární úrovni.
Odhaduje se, že celosvětově se vyrobí více než 300 milionů tun plastů, z nichž 90 % pochází z ropy a malá část, přibližně 15 %, bude získána a zužitkována v celosvětovém měřítku.
Z tohoto astronomického množství průměrně osm milionů tun skončí každý rok v plavání v našich oceánech, kde se potopí, hromadí v sedimentech nebo se začlení do lidského potravního řetězce.
Krátkodobé předpovědi nejsou vůbec růžové, některé směrodatné hlasy odhadují, že do roku 2050 dosáhne produkce plastového odpadu třinácti miliard tun. Postava, která nás bezesporu nutí k energickým a naléhavým opatřením.
Díky tomu jsme v roce 2016 objevili existenci možného spojence a, jak už se v historii vědy stalo tolikrát, náhoda sehrála důležitou roli. Letos skupina japonských vědců zkoumala bakteriální kolonie v recyklačním závodě ve městě Sakai v Japonsku. Během tohoto období jsme analyzovali bakterie extrahované ze zbytků polyethylentereftalátu (PET) kromě složky (ethylenglykolu a kyseliny tereftalové).
Překvapeni zjistili, že bakterie, která se jmenovala Ideonella sakaiensis, byla schopna využívat PET jako primární zdroj uhlíku. O nějaký čas později bylo možné prokázat, že mikroorganismus má dva klíčové geny, které mohou „požrat“ PET: PETázu a mono(2-hiroexieethyl)tereftaláthydrolázu.
Nadějné řešení
Objev metabolického řetězce umožnil vysvětlit, proč se Ideonella zabydlela v recyklačním závodě, ale zbývá objasnit, jaká byla cesta, jak se bakterie vyvinula k přeměně plastu, který byl patentován v r. desetiletí čtyřicátých let minulého století, ve svém zdroji potravy.
Bakterie je schopna přeměnit PET na poly(3-hydroxybutyrát) – také známý jako PHB – což je typ biologicky rozložitelného plastu. Přitažlivost tohoto příběhu spočívá v tom, že se odhaduje, že PET degraduje rychlostí 0,13 mg na čtvereční centimetr za den, při teplotě 30ºC, což je rychlost eliminace, která se stává „nadměrně pomalou“.
Štěstí se na nás opět usmálo v roce 2018, kdy vědci z Postmouth University (UK) omylem navrhli enzym, který posiloval bakteriální PETázu.
V současné době se pokusilo učinit další krok k zesílení jeho produktivity „vložením“ mutantního enzymu do extrémofilní bakterie, schopné odolat teplotám nad 70ºC, což je údaj, kdy je PET viskóznější. Tento „přenos“ by mohl urychlit proces degradace až o 10 %.
Všechna tato zjištění by nám mohla dát přestávku a otevřít okno naděje, protože bakterie „požírá plasty“ by byla součástí řešení ekologického problému způsobeného plasty.
Pane Jara
Pedro Gargantilla je internista v nemocnici El Escorial (Madrid) a autor několika populárních knih.
