Domů     Příroda
Plasty jsou zhoubou naší civilizace, spasí nás bakterie, které ho žerou?
Zdroj: Phys.org

Plasty jsou všude kolem nás a stávají se hrozbou, zaplavily už dokonce i světové oceány. Vědci se proto snaží přijít na způsob, jak se jich snadno zbavit. Na pomoc si přizvali bakterie a houby..

Už v roce 2016 objevili japonští vědci, poblíž továrny recyklující plastové láhve u přístavu Sakai, bakterie Ideonella sakaiensis, které požírají plasty. K rozložení PET lahve potřebovaly teplotu 30 °C a dva enzymy, a trvalo jim to šest týdnů.

K tomu, aby byly schopné plasty rozkládat ve větším měřítku, by se jim muselo přitápět, což by proces zdražovalo, a navíc by ani nebyl uhlíkově neutrální. Nyní proto vědci upřeli zrak k bakteriím, které dokáží totéž, ale při v mnohem nižších teplotách. Najít se jim je povedlo v Alpách ve Švýcarsku a v polárních oblastech.

Bakterie požírající plasty

Dr. Joel Rüthi společně se svými kolegy ze švýcarského federálního institutu WSL odebrali vzorky 19 kmenů bakterií a 15 hub, které za rok vyrostly na volně položených nebo záměrně zakopaných plastech na stanovištích v Grónsku, na Špicberkách a ve Švýcarsku.

Celkem 13 z těchto kmenů bakterií náleželo mezi aktinobakterie, které patří k nejběžnějším zástupcům mikrobiálního života v půdě, a proteobakterie, k nimž se řadí například i Escherichia, Salmonella nebo Helicobacter. U hub náleželo 10 druhů mezi mucoromycota a ascomycota (vřeckovýtrusé).

Nechali tyto mikroby růst jako laboratorní kultury ve tmě při teplotě 15 °C a testovali, zda dokáží strávit různé druhy plastů. Ty zahrnovaly biologicky neodbouratelný polyethylen (PE), biologicky odbouratelný polyester-polyuretan (PUR) a dále dvě biologicky odbouratelné směsi polybutylenu (PBAT) a kyseliny polymléčné (PLA).

Žádný z kmenů bakterií ani hub nebyl schopen odbourat PE, a to ani po 126 dnech inkubace na těchto plastech.

Stačí jim 15 °C

PUR dokázalo trávit při teplotě 15 °C hned 19 kmenů (56 %), z toho 11 hub a 8 bakterií. PBAT a PLA pak dokázalo při stejné teplotě trávit 14 hub a 3 bakterie. Joel Rüthi k tomu říká: „Ukazuje se, že nové mikrobiální taxony získané z plastů v alpských a arktických půdách jsou schopny biologicky rozkládat plasty již při teplotě 15 °C. Tyto organismy by mohly pomoci snížit náklady a ekologickou zátěž procesu enzymatické recyklace plastů.“ Ten se využívá už dnes, ale v menší míře, právě kvůli jeho nákladnosti a neekologičnosti.

Zdroj: DTU Bioengineering

Nejlepších výsledku dosáhly dva druhy hub z rodu neodevriesia a lachnellula, které dokázaly trávit všechny druhy plastů kromě PE. I když jsou plasty v širším měřítku používány až od 50. let minulého století, mikrobi jsou schopni je rozkládat, protože se podobají některým strukturám, které se nacházejí v rostlinných buňkách.

Doktor Beat Frey, který se na studii podílel, to vysvětluje: „Mikrobi jsou producenty široké škály enzymů, které se podílejí na rozkladu buněčných stěn rostlin.“.

Naděje nejen pro oceány

A dodává: „Zejména patogenní houby parazitující na rostlinách jsou schopny produkovat tak zvané kutinázy, které cílí na plastové polymery, právě kvůli jejich podobnosti s rostlinným polymerem kutinem.“ Kutin je přitom jedním ze dvou voskovitých polymerů, jež tvoří hlavní složku rostlinné kutikuly, což je nebuněčná vrstva, která pokrývá všechny nadzemní části rostlin.

Vědci testovali mikroby pouze při teplotě 15 °C, je proto možné že při nějaké, v rozmezí 4 až 20 °C, mohou fungovat ještě lépe.

V lednu letošního roku se zase doktorandce Maaike Goudriaan z Královského nizozemského institutu pro výzkum moře (NIOZ) podařilo bezpečně prokázat, že bakterie Rhodococcus ruber požírá a vlastně i tráví plast.

Na základě modelové studie s plastem v umělé mořské vodě, provedené v laboratoři, vypočítala, že bakterie dokáží ročně rozložit asi 1 % plastu obsaženého v oceánech na CO2 a další neškodné látky. Největší výzvu teď vědci spatřují v identifikaci enzymů rozkládajících plasty, jež jsou produkovány mikrobiálními kmeny, optimalizaci procesu získávání velkého množství těchto proteinů, a následně stabilizaci jejich vlastnosti.

Více se dočtete v časopise 21. století číslo 8/2023, které vyšlo 17. července.

Štítky:
Související články
Vlastně je to hned několik různých signálů. Jedna jediná aromatická látka funguje jako rozpoznávací znamení pro řadu organismů včetně člověka. A v biotechnologii by se dala využít i pro sledování případné kontaminace pitné vody. Stačí, aby venku lehce sprchlo a krajinou se začne šířit podmanivě krásná vůně vlhké půdy. Patrně není člověka, který by ji nevdechoval […]
Lední medvěd jako trosečník na malé kře je smutným symbolem oteplování klimatu. Jeho situace nemá řešení. Nemá se kam vypravit za lepšími podmínkami pro život, jeho svět zmizí. A tak se musí přizpůsobit – zmenšením.   Zmenšení tělesných proporcí je poměrně účinný způsob, jak obstát ve stále teplejším klimatu. Má to prosté fyzikální vysvětlení: Čím […]
Příroda dokáže být fascinujícím způsobem brutální. Houba zvaná Cordycep, které se v přírodě nachází více než 600 druhů, se modifikuje přesně podle hmyzu, který napadá. Třeba Ophiocordyceps unilateralis přeměňuje mravence v zombie. Jsou ale i jiné a výstřednější druhy. Hmyzomorka muší (Entomophthora muscae) je druh houby, která napadá mouchy. Postup je jednoduchý. Nejprve oběť nakazí, pak […]
Mimořádný objev se podařil vědcům z olomouckého pracoviště Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR. Ve spolupráci s německými kolegy z Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research identifikovali u rostliny čirok pyl s unikátními vlastnostmi. Výzkum by v budoucnu mohl pomoci se šlechtěním odolnějších zemědělských plodin. O objevu informuje prestižní časopis The New […]
Žížaly patří mezi kroužkovce, konkrétně náleží do podkmene opaskovců. Chaotické přeuspořádání chromozomů pomohlo kdysi těmto tvorům přesídlit z mořského prostředí do sladkovodního, a některým dokonce i na souš. Mezi opaskovce se řadí maloštětinatci a pijavice. Známým zástupcem maloštětinatců je žížala obecná, která žije na souši, patří sem však i tak zvaní krvaví červi (Glycera), kteří […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz