Znanstvenici otkrili bakteriju koja bi zbog svojih prehrambenih navika mogla utjecati na budućnost Zemlje

Spasonosne bakterije?

Nema dijela našeg planeta koji nije zagađen plastikom. Ali možda ipak dobijemo pomoć u rješavanju tog problema i to od bakterija koje polako, ali sigurno jedu odbačene plastične boce u centrima za recikliranje.

Plastika je napravljena od polimera, dugih tankih molekula sastavljenih od ponavljajućih identičnih blokova (monomera). Polimeri su međusobno isprepleteni kako bi izgradili čvrstu, rastezljivu mrežu. Većina plastike napravljena je od ugljikovih monomera, što bi značilo da su u teoriji dobar izvor hrane za mikroorganizme.

Ali za razliku od prirodnih polimera (poput celuloze u biljkama) plastika općenito uzevši nije biorazgradiva. Bakterije i gljive su evoluirale s prirodnim materijalima te su naučile uzimati hranjive tvari s njih.

Plastika se, s druge strane, proizvodi samo nekih 70 godina, tako da većina mikroorganizama jednostavno nije imala vremena razviti nužne biokemijske alate potrebne za razgradnju plastičnih vlakana u izvor energije i ugljika.

Otkriće enzima

Sada je tim na Sveučilištu u Kyotu uspio pronaći mikrob koji jede plastiku. Nakon pet godina pretraživanja kroz 250 uzoraka, uspjeli su izolirati bakteriju koja živi na polietilen tereftalatu (PET), običnoj plastici koja se koristi u proizvodnji boca i odjeće. Novootkrivenu vrstu bakterija imenovali su Ideonella sakaiensis.

Možda mislite kako se radi o ponavljanju stare priče, jer su se već nekoliko puta spominjali mikrobi koji jedu plasiku i spašavaju Zemlju. Ali ovdje postoji nekoliko bitnih razlika.

Prvo, prije se radilo o gljivicama koje je teško uzgojiti, dok se u ovom slučaju radi o mikrobima koji lako i brzo rastu. Znanstvenici su jednostavno ostavili PET u toploj staklenci s bakterijskom kulturom i nekim drugim hranjivim tvarima i za par tjedana sva je plastika nestala.

Drugo, i to je prava inovacija, je da je tim uspio identificirati enzime koje I. sakaiensis koristi kako bi razgradila PET. Sva živa bića sadrže enzime kako bi ubrzali bitne kemijske reakcije. Neki enzimi pomažu u probavljanju hrane i bez njih organizam ne bi imao pristup nekim vrstama hrane.

Na primjer, ljudi koji su netolerantni na laktozu nemaju enzime potrebne za razgrađivanje laktoznog šećera koji se nalazi u mliječnim proizvodima. I ljudi ne mogu probavljati celulozu, dok neki mikrobi mogu. Izgleda kako je I. sakaiensis razvila učinkovit enzim koji ta bakterija počne proizvoditi kada se nađe u području bogatom PET-om.

Znanstvenici iz Kyotoa identificirali su gene u bakterijinom DNK koji su odgovorni za enzim koji razgrađuje PET. A zatim su sami proizveli enzim kako bi pokazali da i sam enzim može razgraditi PET.

Prvo pravo recikliranje

Ovo otvara potpuno novi pristup recikliranju i dekontaminaciji plastike. Trenutačno se većina plastičnih boca ne reciklira u pravom smislu te riječi. Umjesto toga se tope i reformiraju u druge tvrde plastične proizvode. Tvrtke koje proizvode plastične boce obično preferiraju svježu ‘djevičansku’ plastiku.

No enzimi koji probavljaju PET nude način da se plastika stvarno reciklira. Mogu se staviti bačve pune PET otpadaka, u kojoj bi enzimi razlagali boce i drugu sličnu plastiku na jednostavnije kemikalije, koje bi se zatim koristile za proizvdnju nove svježe plastike. To bi bilo pravo recikliranje.

Umjetno proizvedeni enzimi već se učinkovito koriste u proizvodnji raznih predmeta koje danas koristimo. Biološki deterdženti sadrže enzime koji probavljaju masne mrlje. Enzimi koji se koriste da bi sir bio čvršći nekoć su potjecali iz crijeva teleta, ali danas se proizvode pomoću bakterija nastalih genetskim inžinjeringom. Možda ćemo moći koristiti neku sličnu metodu kako bismo uspjeli očistiti i naše smeće.