W Arktyce i Alpach odnaleziono mikroorganizmy rozkładające tworzywa sztuczne
W Arktyce i Alpach odkryto mikroorganizmy zdolne do biodegradacji plastiku. Grupa badaczy ze Szwajcarii zidentyfikowała 19 różnych gatunków bakterii i grzybów, które przy temperaturze 15 stopni Celsjusza są w stanie przekształcić różne typy tworzyw sztucznych. Te mikroorganizmy mogą stanowić niedrogie i ekologiczne rozwiązanie w walce z problemem plastikowego zanieczyszczenia.
Jednym z możliwych rozwiązań problemu odpadów z tworzyw sztucznych jest biodegradacja za pomocą mikroorganizmów. Choć metoda ta ma wiele zalet, istnieją również wyzwania związane z jej zastosowaniem, zwłaszcza w kontekście materiałów biodegradowalnych. Większość enzymów produkowanych przez bakterie i grzyby jest aktywna tylko w temperaturach powyżej 30 stopni Celsjusza, a podgrzewanie do takiej temperatury może być drogie i nie zawsze ekologiczne z punktu widzenia emisji CO2. Jednakże, naukowcy z federalnych instytucji naukowych w Szwajcarii odkryli grupę mikrobów, które są przystosowane do działania w niższych temperaturach.
Zdumiewające wyniki
Wyniki tego odkrycia, opublikowane w „Frontiers in Microbiology”, były zdumiewające. Badanie opisało zdolność 35 gatunków mikroorganizmów — w tym 19 bakterii i 15 grzybów — do biodegradacji tworzyw sztucznych. Próbki tych mikroorganizmów pobrano z plastikowych odpadów znalezionych lub specjalnie zakopanych na Grenlandii, Svalbardzie oraz w szwajcarskich Alpach. Następnie, naukowcy zidentyfikowali te mikroorganizmy i sprawdzili, jak dobrze każdy z nich potrafi rozłożyć zarówno biodegradowalne, jak i niebiodegradowalne próbki tworzyw sztucznych w temperaturze 15 stopni Celsjusza.
Polietylen, który jest niezwykle trudny do rozłożenia, okazał się największym wyzwaniem dla badanych mikroorganizmów. Żaden ze szczepów nie był w stanie rozłożyć tego materiału nawet po 126 dniach inkubacji. Na szczęście, z innymi, bardziej miękkimi tworzywami, radzili sobie znacznie lepiej: 11 grzybów i osiem bakterii zdołało rozłożyć poliuretan, natomiast 14 grzybów i trzy bakterie poradziły sobie z biodegradowalnymi mieszaninami PLA i PBAT. Najlepsze wyniki w radzeniu sobie z zanieczyszczeniami osiągnęły gatunki grzybów z rodzajów Neodevriesia i Lachnellula, które były w stanie rozłożyć wszystkie testowane tworzywa sztuczne, poza polietylenem.
„Wielkim zaskoczeniem było dla nas to, że wiele z badanych przez nas szczepów było w stanie 'degradować’ przynajmniej jedno z testowanych tworzyw sztucznych” – powiedział Joel Rüthi, główny autor badania z instytutu WSL w Szwajcarii.
Przyjazne dla środowiska i tanie
Zdolność mikroorganizmów do degradacji plastiku wynika z użycia tych samych enzymów, które służą im do rozkładania twardych ścian komórkowych roślin. Jak wyjaśnił Joel Rüthi, te mikroorganizmy mogą przyczynić się do obniżenia kosztów i ograniczenia wpływu na środowisko związanego z biologicznym recyklingiem tworzyw sztucznych, co jest dużą korzyścią.
Naukowcy przeprowadzili testy degradacji plastiku tylko w temperaturze 15 stopni Celsjusza, więc nie są w stanie stwierdzić, czy wyższa lub niższa temperatura wpływa na aktywność enzymatyczną mikroorganizmów. Niemniej jednak przypuszczają, że większość z nich dobrze znosi temperatury w zakresie od 4 do 20 stopni Celsjusza. Kolejnym krokiem w ich badaniach będzie identyfikacja konkretnych enzymów odpowiedzialnych za degradację plastiku.
Źródło: The Guardian, phys.org
