Skutočná recyklácia: sú tu baktérie požierajúce plast

recyklácia

Celosvetovo vyrábame viac ako 300 miliónov ton plastov ročne pre rôzne použitie, od obalov až po odevy. Ich odolnosť je skvelá, plastový výrobok niečo vydrží, ale akonáhle je plast treba zlikvidovať, recyklácia je problém. Plasty pretrvávajú v životnom prostredí, zapratávajú ulice, polia a oceány. Každý kút našej planéty je poznačený našou závislosť na plastoch.

Ako sa to už neraz stalo, pomoc nám ponúkla samotná príroda, a to vo forme baktérií. Tie boli prvý krát objavené v kale na skládke platových fliaš v rámci jedného recyklačného strediska.

Plasty sú polyméry, dlhé štíhle molekuly opakujúce sa a zlučujúce sa do väčších celkov (monoméry). Tie sú prepojené navzájom a vytvárajú trvalú, tvárnu sieť. Väčšina plastov je vyrobených z monomérov na báze uhlíka, takže teoreticky sú dobrým zdrojom potravy pre mikroorganizmy.

Výroba plastov: Európa vs. svet

recyklácia
Zdroj: statista.com

Na rozdiel od prírodných polymérov (napríklad celulózy v rastlinách), plasty nie sú všeobecne biologicky odbúrateľné. Baktérie a plesne, ktoré sa vyvíjali spolu s prírodnými materiálmi celú dobu prichádzali s novými biochemickými metódami, ako využiť zdroje z mŕtvej hmoty. Na rozdiel do toho plasty existujú len asi 70 rokov a mikroorganizmy jednoducho nemali dosť času vyvinúť potrebnú biochemickú sadu nástrojov, aby narušili plastové vlákna, rozložili ich na základné zložky a potom využili výsledné chemické látky ako zdroje energie a uhlíka, ktoré potrebujú k rastu.

Enzým inovácie

Keď sa tím z Kyoto University prehrabávali v hromadách odpadu, našiel unikátne, plasty-požierajúce mikróby. Po piatich rokoch skúmania asi 250 vzoriek izolovali baktérie, ktoré by mohli žiť z poly(etyléntereftalátov = PET), najčastejšie používaného plastu na výrobu fliaš a oblečenia. Tento nový druh baktérií pomenovali Ideonella sakaiensis.

Možno si myslíte, že sa o tom už hovorilo veľa krát, ako plasty-požierajúce mikróby zachránia svet. Je tu však niekoľko dôležitých rozdielov. Po prvé, predchádzajúce správy informovali o ťažko pestovateľných hubách, zatiaľ čo v tomto prípade sa mikróby pestujú ľahko. Výskumníci viac-menej nechali PET fľašu vo vlažnom pohári s kultúrou baktérií a niektorými ďalšími živinami a o niekoľko týždňov neskôr bol všetok plast preč.

Po druhé – a práve to je skutočnou inováciou – tím vedcov dokázal identifikovať enzýmy, ktoré Ideonella sakaiensis používa k narušeniu PET plastov. Všetky živé organizmy obsahujú enzýmy, ktoré používajú na urýchlenie nevyhnutných chemických reakcií. Niektoré enzýmy pomáhajú tráviť naše jedlo, rozkladajúc na užitočné stavebné bloky. Bez potrebných enzýmov telo nedokáže mať prístup k určitým zdrojom potravy.

Napríklad ľudia, ktorí majú intoleranciu na laktózu, nemajú enzým, ktorý štiepi cukor laktózy nachádzajúci sa v mliečnych výrobkoch. Taktiež žiaden človek nedokáže stráviť celulózu, zatiaľ čo niektoré mikróby to dokážu. Ideonella sakaiensis zdá sa vyvinula účinný enzým, ktorý produkuje, keď je v prostredí bohatom na PET.

Vedci z Kyoto identifikovali gén v DNA baktérie, ktorý je zodpovedný za produkciu enzýmu na trávenie PET. Následkom toho boli schopní vyrábať viac enzýmu a ukázali, že plast by mohol byť rozložený len samotným enzýmom.

Ideonella sakaiensis

Prvá skutočná recyklácia

To otvára úplne nový prístup k recyklácii plastov a dekontaminácii. V súčasnosti nie je väčšina plastových fliaš skutočne recyklovaná. Namiesto toho sú pretavené do iných tvrdých plastov. Navyše spoločnosti vyrábajúce obaly zvyčajne preferujú novo vyrobené „panenské“ plasty z východiskových chemických materiálov, zvyčajne odvodených z ropy.

Plasty-tráviace enzýmy ponúkajú spôsob, ako plasty recyklovať skutočne. Mohli by byť pridané do odpadových tankov, kde sa všetky fľaše či iné plastové predmety rozložia na logisticky ľahko manipulovateľné chemikálie. Tie by potom mohli byť použité na výrobu nových plastov a vytvárať tak skutočný recyklačný systém.

Enzýmy sa už používajú s veľkým efektom pri širokej škále predmetov dennej potreby. Biologické pracie prášky obsahujú enzýmy, ktoré pomáhajú tráviť mastné škvrny. Enzýmy známe ako syridlá sa používajú pri tvrdnutí syrov (pôvodne sa získavali z čriev teliat, dnes sa vyrábajú s použitím geneticky upravenej baktérie). Podobným spôsobom dokáže recyklácia odpadov využiť enzýmy  na veľké upratovanie v našom životnom prostredí.

 

Zdroj: 3tags.org

Zdieľajte:   Facebooktwittermail