Японски учени откриват вид бактерии, способни да разграждат пластмасата. Откритието може да послужи за борба с един от най-големите проблеми със замърсяването на планетата.

пластмаса

Пластмасата е материалът, върху който почива голяма част от икономическото развитие през втората половина на 20 век. Той е твърд, устойчив, с прецизната еластичност, прозрачен по желание. но същите тези характеристики са това, което го прави много издръжлив в естествена среда, когато не се управлява правилно. Или това, което е същото, не е биоразградимо, нито един жив организъм не е в състояние да храни и разгражда това петролно производно. Или поне учените досега не са знаели за способни да го направят.

Научен екип от Технологичния институт в Киото (Япония) наскоро откри бактерия, която до този момент е неизвестна е в състояние да го смила и усвои, Тоест, той може да живее от PET (полиетилен терефталат), една от пластмасите, използвана най-често от хранителната индустрия за опаковане на минерална вода, безалкохолни напитки, масла или фармацевтични продукти, наред с други.

Микробиолозите вече бяха запознати с някои доклади за разградимостта на PET от редки примери като някои нишковидни гъбички, отгледани в минерални среди, съдържащи тази пластмаса. Но в никакъв случай не е било възможно да се оцени скоростта на растеж на тези микроорганизми или количеството на този синтетичен продукт, което те са в състояние да усвоят.

Веднъж идентифицирани, тези организми с необходимите ензимни машини за разграждане на пластмасите биха могли да служат като метод за биоремедиация на околната среда за обеззаразява екосистемите, пълни с лошо управлявани опаковки и пуснати в морето или природните зони. Поради тази причина екипът от изследователи, водени от Кохей Ода и Шосуке Йошида от Технологичния институт в Киото, реши да излезе и да вземе проби в среда, замърсена от пластмаси.

«Събрахме 250 проби във всички видове среди, замърсени с частици PET, като например почва, утайки, отпадъчни води или активна утайка от завод за рециклиране на пластмасови бутилки», Казва Йошида в работата, публикувана наскоро в списание Science. Всички те бяха анализирани в търсене на микроорганизми, които биха могли да използват тази пластмаса като основен източник на въглерод, за да развият своята жизнена дейност или какво е същото за хранене и растеж.

Само една от пробите, взети от утайка от инсталацията за рециклиране, съдържа различен набор от микроби, които изглежда могат да процъфтяват в PET среда за култура, проектирана от изследователите. „Микроскопията ни разкри, че този консорциум, който се формира в PET филма, съдържащ се в хранителната среда, която наричаме номер 46, съдържа смес от бактерии, подобни на дрожди клетки и протозои, докато течността в хранителната среда беше практически прозрачна ", казват изследователите.

И накрая, учените успяха да изолират - въз основа на разреждания на този препарат номер 46 - единствения бактериален щам, отговорен за разграждането на PET, нов вид, принадлежащ към рода - вече известен - Ideonella, който те нарекоха Ideonella sakaiensis.

Както виждаха, PET се разграждаше със скорост от 0,13 милиграма на квадратен сантиметър на ден при температура от 30 градуса, нещо много често на много места на Земята. Но тази скорост беше ли висока или пренебрежимо малка, ако се замислите по отношение на прилагането й за обеззаразяване на природна зона? Изводите на Йошида, Ода и останалата част от екипа им бяха много убедителни: бактерията е в състояние почти напълно да разгради тънък PET филм само за шест седмици при тази температура от 30 градуса, според самите изследователи.

Ода и колегите му искаха да направят още една крачка напред, за да се опитат да открият биологичните процеси, които позволяват този микроорганизъм яжте тази пластмаса с такава ефективност, невиждана досега. И те успяха. Те идентифицираха ензим, наречен ISF6_4831-, който работи в присъствието на вода, за да разгради PET до междинно вещество, което от своя страна се разгражда от втори протеин - с име, също толкова сложно като предишното, ISF6_0224 - което е в състояние на разбиване на междинните до по-прости и по-доброкачествени компоненти от гледна точка на околната среда като етилен гликол и терефталова киселина.

Благодарение на мощните електронни микроскопи учените също успяха да проверят това бактериите развиват придатъци между пластмасовия слой и себе си което би могло да позволи секрецията на тези ензими на повърхността на PET.

«Асимилацията на PET от бактерията I. sakaiensis може да бъде много полезно при отстраняването на този петролен материал от околната среда», Пише Уве Т. Борншюер, изследовател в Института по биохимия към университета в Грайфсвалд (Германия) в придружаваща статия. „Освен това, ако терефталова киселина може да бъде възстановена и използвана повторно, това би означавало значителни икономии при производството на нови пластмаси, които не биха наложили използването на петролни производни отново“, обяснява Борншюер.

Експертите по биологично обеззаразяване на замърсени пространства обаче смятат, че има още много път за практическото му приложение. "Работата е много интересна и свързва другите по въпроса. Открити са няколко микроорганизми, способни да разграждат пластмасовите материали, но има още много какво да се направи, за да се пренесат тези констатации в мащабна биоремедиация", уверява Мария Хосе Лопес за този вестник, изследовател в микробиологичната зона на Университета в Алмерия.