En av motorene for økonomisk utvikling i andre halvdel av forrige århundre var plast. De er billige, enkle å produsere, motstandsdyktige, elastiske og, hvis de er løse, gjennomsiktige, men de har en b-side, siden de ikke er biologisk nedbrytbare, siden det ikke finnes noen levende organismer som er i stand til å livnære seg på dem.
Deres lange holdbarhet er uten tvil en av de store utfordringene vi står overfor, siden det må gå minimum fire hundre og femti år for polymerer å starte prosessen med desintegrering på molekylært nivå.
Det er anslått at mer enn 300 millioner tonn plast produseres globalt, hvorav 90 % kommer fra olje og en liten del, omtrent 15 %, vil bli utvunnet og gjenvunnet på global skala.
Av den astronomiske mengden ender gjennomsnittlig åtte millioner tonn opp med å flyte hvert år i havene våre, hvor de synker, samler seg i sedimentene eller ender opp med å bli inkorporert i den menneskelige næringskjeden.
Kortsiktige spådommer er ikke i det hele tatt oppmuntrende, noen autoriserte stemmer anslår at innen 2050 vil produksjonen av plastavfall nå tretten milliarder tonn. En figur som uten tvil tvinger oss til å ta energiske og presserende tiltak.
Takket være at vi i 2016 oppdaget eksistensen av en mulig alliert, og som har skjedd så mange ganger i vitenskapens historie, spilte serendipity en viktig rolle. I år undersøkte en gruppe japanske forskere bakteriekolonier på et resirkuleringsanlegg i byen Sakai, Japan. I løpet av denne perioden analyserte vi bakteriene ekstrahert fra polyetylentereftalat (PET)-restene i tillegg til komponenten (etylenglykol og tereftalsyre).
Overrasket oppdaget de at en bakterie, som ble kalt Ideonella sakaiensis, var i stand til å bruke PET som en primær karbonkilde. En tid senere var det mulig å vise at mikroorganismen har to nøkkelgener som kan 'sluke' PET: en PETase og en mono(2-hiroeksieetyl)tereftalathydrolase.
En håpefull løsning
Oppdagelsen av stoffskiftekjeden gjorde det mulig å forklare hvorfor Ideonella har etablert seg i et resirkuleringsanlegg, men det som gjenstår å nøste opp er hva som har vært veien for bakterien til å ha utviklet seg til å omdanne en plast, som ble patentert i tiåret av førtitallet av forrige århundre, i sin matkilde.
Bakterien er i stand til å omdanne PET til poly(3-hydroksybutyrat) – også kjent som PHB – som er en type biologisk nedbrytbar plast. Appellen til denne historien er at PET anslås å brytes ned med en hastighet på 0,13 mg per kvadratcentimeter per dag, ved en temperatur på 30ºC, en fjerningshastighet som blir "ekstremt sakte".
Lykken smilte til oss igjen i 2018 da forskere ved Postmouth University (UK) ved et uhell utviklet et enzym som forbedret bakteriell PETase.
På dette tidspunktet har det blitt forsøkt å ta et ytterligere skritt for å forsterke produktiviteten ved å 'sette inn' det mutante enzymet i en ekstremofil bakterie, som er i stand til å motstå temperaturer over 70ºC, et tall der PET er mer tyktflytende. Denne "overføringen" kan fremskynde nedbrytningsprosessen med opptil 10 %.
Alle disse funnene kan gi oss en pause og åpne et vindu av håp, siden bakterien «sluker plast» ville være en del av løsningen på miljøproblemet forårsaket av plast.
Mr Jara
Pedro Gargantilla er internist ved El Escorial Hospital (Madrid) og forfatter av flere populære bøker.
