Eden od motorjev gospodarskega razvoja v drugi polovici prejšnjega stoletja je bila plastika. So poceni, enostavni za proizvodnjo, odporni, elastični in, če so ohlapni, prozorni, vendar imajo b-stran, saj niso biološko razgradljivi, saj ni živega organizma, ki bi se z njimi prehranjeval.
Njihova dolga obstojnost je nedvomno eden od velikih izzivov, s katerimi se soočamo, saj mora miniti najmanj štiristo petdeset let, da se polimeri začnejo razpadati na molekularni ravni.
Ocenjuje se, da se po vsem svetu proizvede več kot 300 milijonov ton plastike, od tega 90 % izvira iz nafte, majhen del, približno 15 %, pa bo predelan in predelan v svetovnem merilu.
Od te astronomske količine povprečno osem milijonov ton vsako leto plava v naših oceanih, kjer potopijo, se kopičijo v sedimentih ali se na koncu vključijo v človeško prehranjevalno verigo.
Kratkoročne napovedi niso prav nič spodbudne, nekateri pooblaščeni glasovi ocenjujejo, da bo do leta 2050 proizvodnja plastičnih odpadkov dosegla trinajst milijard ton. Številka, ki nas nedvomno sili v energične in nujne ukrepe.
Zahvaljujoč v letu 2016 smo odkrili obstoj možnega zaveznika in, kot se je že tolikokrat zgodilo v zgodovini znanosti, je naključje odigralo pomembno vlogo. Letos je skupina japonskih znanstvenikov raziskovala bakterijske kolonije v obratu za recikliranje v mestu Sakai na Japonskem. V tem obdobju smo analizirali bakterije, ekstrahirane iz ostankov polietilen tereftalata (PET), poleg komponente (etilen glikol in tereftalna kislina).
Presenečeni so odkrili, da je bakterija, ki so jo poimenovali Ideonella sakaiensis, sposobna uporabiti PET kot primarni vir ogljika. Nekaj časa pozneje je bilo mogoče pokazati, da ima mikroorganizem dva ključna gena, ki lahko 'požreta' PET: PETazo in mono(2-hiroksietil) tereftalat hidrolazo.
Rešitev, ki obeta upanje
Odkritje presnovne verige je omogočilo razlago, zakaj se je Ideonella uveljavila v obratu za recikliranje, vendar je treba še razkriti, kakšna je bila pot, da se je bakterija razvila v pretvorbo plastike, ki je bila patentirana v desetletju štiridesetih let prejšnjega stoletja, v svojem viru hrane.
Bakterija je sposobna pretvoriti PET v poli(3-hidroksibutirat) – znan tudi kot PHB –, ki je vrsta biološko razgradljive plastike. Privlačnost te zgodbe je, da se ocenjuje, da se PET razgradi s hitrostjo 0,13 mg na kvadratni centimeter na dan pri temperaturi 30 °C, stopnja izločanja postane "izjemno počasna".
Sreča se nam je ponovno nasmehnila leta 2018, ko so raziskovalci na univerzi Postmouth (Združeno kraljestvo) po naključju oblikovali encim, ki je izboljšal bakterijsko PETazo.
V tem času so poskušali narediti nadaljnji korak za povečanje njegove produktivnosti z "vstavitvijo" mutantnega encima v ekstremofilno bakterijo, ki je sposobna vzdržati temperature nad 70 °C, kar je številka, pri kateri je PET bolj viskozen. Ta "prenos" bi lahko pospešil proces razgradnje do 10 %.
Vse te ugotovitve bi nam lahko oddahnile in odprle okno upanja, saj bi bakterije 'požirale plastiko' del rešitve okoljskega problema, ki ga povzroča plastika.
Gospod Jara
Pedro Gargantilla je internist v bolnišnici El Escorial (Madrid) in avtor več priljubljenih knjig.
