Enzym z bakterie Ideonella umí rozložit PET láhev za pár dní

Lidé ročně vyrobí více jak 300 milionů tun plastů. Toto ohromné množství je zapracováno do všeho kolem nás, od obalů po výrobu umělých vláken v tkaninách. Odolné a flexibilní plasty představují ideální řešení, když jde o jejich průmyslové využití. Problém je, když se z plastů stane odpad. Kjótská univerzita nyní oznámila průlomový krok v možné likvidaci plastů. Objevila a vyšlechtila kmen bakterií, který je schopný plastovou hmotu trávit a rozkládat.

Plasty jsou z hlediska svého složení polymery, dlouhé tenké molekuly opakujících se „součástek“, monomerů. Většina plastů je vyrobena z uhlíkových monomerů, takže čistě teoreticky mohou sloužit jako „přírodní“ potrava pro mikroorganismy. Uhlík je přece pořád jen uhlík. Jenže na rozdíl od skutečně přírodních polymerů, například rostlinné celulózy, nejsou plasty biodegradabilní.

Nejrůznější bakterie a houby se za miliony let vývoje dokázaly naučit vypořádat se například s rozkladem dřevní biomasy, ale plasty jsou tu zatím na světě nějakých sedmdesát let. A to je příliš málo na to, aby mikroorganismy vyvinuly nezbytné biochemické nástroje pro rozklad plastových vláken tak, aby z nich dokázaly získat energii pro svůj vlastní růst. A proto jim výzkumníci v Japonsku trochu pomohli.

Tým výzkumníků z Kjótské university a kjótského Technologického institutu pod vedením Shosukeho Yoshidy po pěti letech hledání izoloval z 250 různých exemplářů „ideální“ kmen šlechtěné bakterie, která je schopna doslova žít z polyetylentereftalátu (PET). Její jméno je Ideonella, přesněji pak Ideonella sakaiensis 201-F6. Ta využívá uhlík z polyetylentereftalátu jako svůj hlavní zdroj energie a uhlíku.

Pokud máte pocit, že už jste o organismech rozkládajících plasty někdy četli, vězte, že se povětšinou jednalo o velmi těžce izolovatelné a obtížně kultivovatelné mikroskopické houby, které potřebovaly k práci stabilní laboratorní klima. Japonská Ideonella je oproti tomu velmi nenáročným chovancem. Stačí ji jen ponechat několik týdnů o samotě s plastovou lahví a přídavkem živin, a PET láhev je pryč. Ale ani to by nebylo až tak zajímavé. Vědcům z Kjótské univerzity se totiž podařilo něco mnohem podstatnějšího.

Izolovat z bakterie dva konkrétní enzymy, které jsou za rozklad PET bakterií odpovědné. Oba ve vzájemné součinnosti hydrolyzují povrch PET materiálu, za vzniku neškodných stavebních monomerů, pro životní prostředí trochu méně příznivého etylenglykolu a kyseliny tereftalové. Tento enzym byli schopni syntetizovat uměle a následně dokázali, že může rozkládat plasty bez účasti bakterie. Výzkumníci zmiňují, že tento objev zcela posouvá horizonty „skutečné“ recyklace plastů. „Dosud jsme totiž byli schopni odpadní PET přetavit do podoby jiných plastů,“ říká Yoshida. „Nyní je ale můžeme skutečně rozložit na základní součástky a znovu využít.“

---

reklama

---