Viens no ekonomiskās attīstības dzinējspēkiem pagājušā gadsimta otrajā pusē bija plastmasa. Tie ir lēti, viegli ražojami, izturīgi, elastīgi un, ja ir vaļīgi, tad caurspīdīgi, bet tiem ir b-puse, jo tie nav bioloģiski noārdāmi, jo nav neviena dzīva organisma, kas ar tiem varētu baroties.
To ilgā izturība, bez šaubām, ir viens no lielākajiem izaicinājumiem, ar kuriem mēs saskaramies, jo jāpaiet vismaz četrsimt piecdesmit gadiem, lai polimēri sāktu sadalīšanās procesu molekulārā līmenī.
Tiek lēsts, ka pasaulē tiek saražoti vairāk nekā 300 miljoni tonnu plastmasas, no kurām 90% iegūst no naftas un neliela daļa, aptuveni 15%, tiks reģenerēta un reģenerēta globālā mērogā.
No šī astronomiskā daudzuma vidēji astoņi miljoni tonnu katru gadu peld mūsu okeānos, kur tie nogrimst, uzkrājas nogulumos vai galu galā tiek iekļauti cilvēka barības ķēdē.
Īstermiņa prognozes nebūt nav iepriecinošas, dažas autorizētas balsis lēš, ka līdz 2050. gadam plastmasas atkritumu ražošanas apjoms sasniegs trīspadsmit miljardus tonnu. Skaitlis, kas, bez šaubām, liek mums veikt enerģiskus un steidzamus pasākumus.
Pateicoties 2016. gadā, mēs atklājām iespējamā sabiedrotā eksistenci, un, kā tas ir noticis tik daudz reižu zinātnes vēsturē, sirsnībai bija svarīga loma. Šogad Japānas zinātnieku grupa pētīja baktēriju kolonijas pārstrādes rūpnīcā Sakai pilsētā Japānā. Šajā periodā mēs analizējām baktērijas, kas ekstrahētas no polietilēntereftalāta (PET) atliekām papildus komponentam (etilēnglikolam un tereftalskābei).
Pārsteigti viņi atklāja, ka baktērija, kuras nosaukums ir Ideonella sakaiensis, spēj izmantot PET kā primāro oglekļa avotu. Pēc kāda laika bija iespējams pierādīt, ka mikroorganismam ir divi galvenie gēni, kas var “aprīt” PET: PETāze un mono(2-hiroeksietil)tereftalāta hidrolāze.
Cerīgs risinājums
Metabolisma ķēdes atklāšana ļāva izskaidrot, kāpēc Ideonella ir izveidojusi savu dzīvesvietu otrreizējās pārstrādes rūpnīcā, bet atliek noskaidrot, kāds ir bijis baktēriju evolūcijas ceļš, lai pārveidotu plastmasu, kas tika patentēta pagājušā gadsimta četrdesmito gadu desmitā, savā pārtikas avotā.
Baktērija spēj pārveidot PET par poli(3-hidroksibutirātu) – pazīstams arī kā PHB –, kas ir bioloģiski noārdāmas plastmasas veids. Šī stāsta pievilcība ir tāda, ka tiek lēsts, ka PET noārdās ar ātrumu 0,13 mg uz kvadrātcentimetru dienā 30ºC temperatūrā, izvadīšanas ātrums kļūst “ārkārtīgi lēns”.
Veiksme mums atkal uzsmaidīja 2018. gadā, kad pētnieki Postmutas Universitātē (Apvienotā Karaliste) nejauši izstrādāja fermentu, kas uzlabo baktēriju PETazi.
Šobrīd ir mēģināts spert vēl vienu soli, lai palielinātu tā produktivitāti, "ievietojot" mutantu enzīmu ekstremofilā baktērijā, kas spēj izturēt temperatūru virs 70ºC, kur PET ir viskozāks. Šī "pārnešana" varētu paātrināt degradācijas procesu līdz pat 10%.
Visi šie atklājumi varētu dot mums pārtraukumu un atvērt cerību logu, jo baktērijas "aprij plastmasu" būtu daļa no plastmasas radītās vides problēmas risinājuma.
Jara kungs
Pedro Gargantilja ir El Eskorialas slimnīcas (Madride) internists un vairāku populāru grāmatu autors.
