Jedným z motorov ekonomického rozvoja v druhej polovici minulého storočia boli plasty. Sú lacné, ľahko sa vyrábajú, sú odolné, elastické a ak sú voľné, priehľadné, ale majú B-stranu, keďže nie sú biologicky odbúrateľné, keďže neexistuje živý organizmus, ktorý by sa nimi mohol živiť.
Ich dlhá trvanlivosť je bezpochyby jednou z veľkých výziev, ktorým čelíme, pretože polyméry musia prejsť minimálne štyristopäťdesiat rokov, kým začnú proces rozpadu na molekulárnej úrovni.
Odhaduje sa, že celosvetovo sa vyrobí viac ako 300 miliónov ton plastov, z ktorých 90 % pochádza z ropy a malá časť, približne 15 %, sa získa a zhodnotí v celosvetovom meradle.
Z tohto astronomického množstva priemerne osem miliónov ton skončí každý rok plávajúcimi v našich oceánoch, kde sa potopia, hromadia sa v sedimentoch alebo sa začlenia do ľudského potravinového reťazca.
Krátkodobé predpovede nie sú vôbec ružové, niektoré smerodajné hlasy odhadujú, že do roku 2050 dosiahne produkcia plastového odpadu trinásť miliárd ton. Postava, ktorá nás bezpochyby núti prijať energické a neodkladné opatrenia.
Vďaka v roku 2016 sme objavili existenciu možného spojenca a, ako sa už toľkokrát v histórii vedy stalo, náhoda zohrala dôležitú úlohu. Tento rok skupina japonských vedcov skúmala bakteriálne kolónie v recyklačnom závode v meste Sakai v Japonsku. Počas tohto obdobia sme analyzovali baktérie extrahované zo zvyškov polyetyléntereftalátu (PET) okrem zložky (etylénglykol a kyselina tereftalová).
Prekvapení zistili, že baktéria, ktorá dostala názov Ideonella sakaiensis, bola schopná využívať PET ako primárny zdroj uhlíka. O nejaký čas neskôr bolo možné ukázať, že mikroorganizmus má dva kľúčové gény, ktoré dokážu „pohltiť“ PET: PETázu a mono(2-hiroexieetyl)tereftaláthydrolázu.
Nádejné riešenie
Objav metabolického reťazca umožnil vysvetliť, prečo si Ideonella usadila svoje sídlo v recyklačnom závode, no zostáva ešte objasniť, aká bola cesta, ktorou sa baktéria vyvinula na premenu plastu, ktorý bol patentovaný v r. desaťročí štyridsiatych rokov minulého storočia, v jeho zdroji potravy.
Baktéria je schopná premeniť PET na poly(3-hydroxybutyrát) – tiež známy ako PHB – čo je typ biologicky odbúrateľného plastu. Príťažlivosť tohto príbehu spočíva v tom, že sa odhaduje, že PET degraduje rýchlosťou 0,13 mg na štvorcový centimeter za deň, pri teplote 30ºC, čo je rýchlosť eliminácie, ktorá sa stáva „veľmi pomalou“.
Šťastie sa na nás opäť usmialo v roku 2018, keď vedci z Postmouth University (UK) omylom navrhli enzým, ktorý posilnil bakteriálnu PETázu.
V súčasnosti sa pokúšal urobiť ďalší krok na zvýšenie jeho produktivity „vložením“ mutantného enzýmu do extrémofilnej baktérie, schopnej odolávať teplotám nad 70 °C, čo je údaj, pri ktorom je PET viskóznejší. Tento „prenos“ by mohol urýchliť proces degradácie až o 10 %.
Všetky tieto zistenia by nám mohli dať prestávku a otvoriť okno nádeje, pretože baktérie „požierajú plasty“ by boli súčasťou riešenia environmentálneho problému spôsobeného plastmi.
pán Jara
Pedro Gargantilla je internista v nemocnici El Escorial (Madrid) a autor niekoľkých populárnych kníh.
