A múlt század második felében a gazdasági fejlődés egyik motorja a műanyag volt. Olcsóak, könnyen előállíthatók, ellenállóak, rugalmasak és ha laza, akkor átlátszóak, de van b-oldaluk, mivel biológiailag nem lebomlanak, mivel nincs élő szervezet, amely képes lenne táplálkozni velük.
Hosszú élettartamuk kétségtelenül az egyik legnagyobb kihívás, amellyel szembe kell néznünk, hiszen legalább négyszázötven évnek kell eltelnie ahhoz, hogy a polimerek megkezdjék a molekuláris szintű szétesési folyamatot.
Becslések szerint világszerte több mint 300 millió tonna műanyagot állítanak elő, amelynek 90%-a olajból származik, egy kis részét, körülbelül 15%-át pedig globális szinten hasznosítják és hasznosítják.
Ebből a csillagászati mennyiségből évente átlagosan nyolcmillió tonna lebeg óceánjainkban, ahol elsüllyed, felhalmozódik az üledékekben, vagy beépül az emberi táplálékláncba.
A rövid távú előrejelzések egyáltalán nem rózsásak, egyes mérvadó hangok becslése szerint 2050-re a műanyaghulladék termelése eléri a tizenhárom milliárd tonnát. Egy olyan alak, amely kétségtelenül energikus és sürgős intézkedések megtételére kényszerít bennünket.
Hála 2016-ban felfedeztük egy lehetséges szövetséges létezését, és ahogyan a tudomány történetében már annyiszor megtörtént, a serénység fontos szerepet játszott. Idén japán tudósok egy csoportja baktériumkolóniákat vizsgált egy újrahasznosító üzemben a japán Sakai városában. Ebben az időszakban a polietilén-tereftalát (PET) maradékaiból a komponensen (etilénglikol és tereftálsav) kívül a baktériumokat is elemeztük.
Meglepve fedezték fel, hogy egy Ideonella sakaiensis nevű baktérium képes PET-et használni elsődleges szénforrásként. Nem sokkal később sikerült kimutatni, hogy a mikroorganizmusnak két kulcsgénje van, amelyek képesek „felfalni” a PET-et: egy PETáz és egy mono(2-hiroexieetil)-tereftalát-hidroláz.
Reményteljes megoldás
Az anyagcsere-lánc felfedezése lehetővé tette annak megmagyarázását, hogy az Ideonella miért telepedett le egy újrahasznosító üzemben, de még mindig meg kell fejteni, mi volt az az útja, amelyen keresztül a baktérium kifejlődött egy műanyag átalakítására, amelyet az Egyesült Államokban szabadalmaztattak. a múlt század negyvenes éveinek évtizedében, táplálékforrásában.
A baktérium képes a PET-et poli(3-hidroxi-butiráttá) – más néven PHB-vé – átalakítani, amely egyfajta biológiailag lebomló műanyag. Ennek a történetnek az a vonzereje, hogy a PET a becslések szerint 0,13 mg/négyzetcentiméter/nap sebességgel bomlik le 30 ºC-os hőmérsékleten, amely elimináció sebessége „rendkívül lassúvá” válik.
A szerencse 2018-ban ismét ránk mosolygott, amikor a Postmouth University (Egyesült Királyság) kutatói véletlenül olyan enzimet készítettek, amely fokozza a bakteriális PETázt.
Ebben az időben megpróbálták megtenni a további lépést a termelékenység fokozására oly módon, hogy a mutáns enzimet „inszertálják” egy extremofil baktériumba, amely képes ellenállni a 70 °C feletti hőmérsékletnek, ahol a PET viszkózusabb. Ez az „átadás” akár 10%-kal is felgyorsíthatja a lebomlási folyamatot.
Mindezek a felfedezések szünetet adhatnak nekünk, és reményablakot nyithatnak, mivel a baktériumok „felfalják a műanyagot” a műanyagok okozta környezeti probléma megoldásának részét képeznék.
Jara úr
Pedro Gargantilla az El Escorial Hospital (Madrid) belgyógyásza és számos népszerű könyv szerzője.
