Eelmise sajandi teise poole majandusarengu üheks mootoriks oli plastik. Need on odavad, kergesti valmistatavad, vastupidavad, elastsed ja kui lahtised, siis läbipaistvad, kuid neil on b-külg, kuna nad ei ole biolagunevad, kuna puudub elusorganism, mis oleks võimeline neist toituma.
Nende pikk vastupidavus on kahtlemata üks suurimaid väljakutseid, millega silmitsi seisame, sest polümeeride lagunemisprotsessi alustamiseks molekulaarsel tasandil peab mööduma vähemalt nelisada viiskümmend aastat.
Hinnanguliselt toodetakse maailmas üle 300 miljoni tonni plastikut, millest 90% pärineb naftast ning väike osa, ligikaudu 15%, taaskasutatakse ja taaskasutatakse ülemaailmselt.
Sellest astronoomilisest kogusest jõuab keskmiselt kaheksa miljonit tonni igal aastal meie ookeanidesse hõljuma, kus need upuvad, kogunevad setetesse või sulanduvad lõpuks inimese toiduahelasse.
Lühiajalised ennustused pole sugugi roosilised, mõned autoriteetsed hääled prognoosivad, et aastaks 2050 ulatub plastijäätmete tootmine kolmeteistkümne miljardi tonnini. Figuur, mis kahtlemata sunnib meid võtma energilisi ja kiireloomulisi meetmeid.
Tänu 2016. aastal avastasime võimaliku liitlase olemasolu ja nagu teadusajaloos on nii mõnigi kord juhtunud, mängis serendipaalsus olulist rolli. Sel aastal uuris rühm Jaapani teadlasi Jaapanis Sakai linnas asuvas taaskasutustehases bakterikolooniaid. Sel perioodil analüüsisime lisaks komponendile (etüleenglükool ja tereftaalhape) polüetüleentereftalaadi (PET) jääkidest ekstraheeritud baktereid.
Üllatunult avastasid nad, et bakter, mille nimi oli Ideonella sakaiensis, on võimeline kasutama PET-i peamise süsinikuallikana. Mõni aeg hiljem õnnestus näidata, et mikroorganismil on kaks peamist geeni, mis võivad PET-i "ahmida": PETaas ja mono(2-hiroeksietüül)tereftalaadi hüdrolaas.
Lootusrikas lahendus
Metaboolse ahela avastamine võimaldas selgitada, miks Ideonella on asutanud oma elukoha ringlussevõtutehases, kuid lahtiseks jääb see, milline on olnud tee, mille kaudu bakter on arenenud plasti muutmiseks, mis patenteeriti aastal. eelmise sajandi neljakümnendatel aastatel oma toiduallikas.
Bakter on võimeline muutma PET-i polü(3-hüdroksübutüraadiks) – tuntud ka kui PHB – mis on teatud tüüpi biolagunev plast. Selle loo atraktiivsus seisneb selles, et PET laguneb hinnanguliselt kiirusega 0,13 mg ruutsentimeetri kohta päevas temperatuuril 30 ºC, eliminatsiooni kiirus muutub üliaeglaseks.
Õnn naeratas meile taas 2018. aastal, kui Postmouthi ülikooli (Ühendkuningriik) teadlased lõid kogemata välja ensüümi, mis võimendab bakterite PETaasi.
Praegu on püütud astuda täiendavat sammu selle tootlikkuse suurendamiseks, "sisestades" mutantse ensüümi äärmusofiilsesse bakterisse, mis on võimeline taluma üle 70 ºC temperatuuri, kus PET on viskoossem. See „ülekanne” võib lagunemisprotsessi kiirendada kuni 10%.
Kõik need leiud võivad anda meile pausi ja avada lootuseakna, sest bakterid "neelab plastiku" oleks osa plastist põhjustatud keskkonnaprobleemi lahendusest.
Härra Jara
Pedro Gargantilla on El Escoriali haigla (Madrid) sisearst ja mitme populaarse raamatu autor.
