Érdemes megemlíteni, hogy az olyan organizmusok felkutatása, tenyésztése és biomérnöki fejlesztése, amelyek képesek megemészteni a műanyagot, nemcsak a szennyezés megszüntetését segíti, de egyben hatalmas üzlet is – mutat rá közleményében a Frontiers kiadó. Korábban is találtak már kutatók olyan mikroorganizmusokat, amelyek rendelkeznek hasonló képességgel. Csakhogy ezek közös tulajdonsága, hogy enzimjeik ipari szintű felhasználásához viszonylag magas, 30 Celsius-fok feletti hőmérsékletre van szükség. Magyarán fűtésre, ami költségessé teszi az ipari alkalmazásukat, egyszersmind a karbonsemlegességet is ellehetetleníti. Éppen e téren tettek azonban most nagy előrelépést a Svájci Szövetségi Erdő-, Hó- és Tájkutató Intézet (WSL) szakemberei.
A kutatók is meglepődtek
A kutatók hideghez alkalmazkodott mikrobákat kerestek a svájci Alpokban és a sarkvidéken, remélve, hogy azok műanyagbontó enzimjei 15 fok alatt is működni tudnak. Végül dr. Joel Rüthi környezeti mikrobiológus vezetésével 19 baktériumtörzset és 15 gombát gyűjtöttek be Grönlandon, a Spitzbergákon és Svájcban szennyeződésként szabadon fekvő, illetve szándékosan kihelyezett műanyagfelületekről. Először laboratóriumi körülmények között – sötétben és 15 fokos állandó hőmérsékleten – hagyták szaporodni a mikrobakultúrákat, majd molekuláris módszerekkel azonosították azokat. Ezután minden mikroorganizmust próbára tettek többféle műanyaggal is, hogy mennyiben képesek azokat lebontani. A kísérlethez használt műanyagok között szerepelt:
- biológiailag nem lebomló polietilén (PE);
- biológiailag lebomló poliészter-poliuretán (PUR);
- kereskedelmi forgalomban is kapható, biológiailag lebomló polibutilén-adipát-tereftalát (PBAT);
- valamint biológiai úton szintén lebomló politejsav (PLA).
Ami ezután következett, a kutatókat is meglepte. Abban sajnos nincs újdonság, hogy egyik mikroba sem bírt el a polietilénnel a kísérlet 126 napja alatt. Annál izgalmasabb viszont, hogy 11 gomba és 8 baktérium is meg tudta emészteni 15 fokon a PUR-t, valamint 14 gomba és 3 baktérium a PBAT és PLA típusú műanyagot. „Rendkívül meglepő volt számunkra, hogy a tesztelt törzsek ilyen nagy arányban képesek voltak lebontani legalább egyféle műanyagot” – árulta el Rüthi, a kutatásról a Frontiers in Microbiology című folyóiratban megjelent tanulmány első szerzője. Hozzátette, két gombfaj különösen ígéretes eredményeket produkált, mivel a PE kivételével mindegyik műanyaggal elboldogult a laborban. A kutatók a következő lépésben arra keresik a választ, hogy miként lehet nagy mennyiségben előállítani a mikroorganizmusok lebontáshoz használt enzimjeit, esetleg lehet-e azok tulajdonságait biomérnöki úton tovább javítani.
Miért szeretik a mikrobák a műanyagokat?
Joggal merülhet fel ugyanakkor a kérdés, hogy vajon miért tudják egyes mikrobák egyáltalán lebontani a műanyagokat. Elvégre azok csak az 1950-es években jelentek meg a hétköznapi használatban, így aztán a lebontásukra való képesség evolúciós léptékben mérve aligha jelentett számottevő szelekciós előnyt a baktériumok és gombák számára. Nos, mint azt dr. Beat Frey, a WSL kutatója kifejtette, ezek a mikrobák többféle polimerbontó enzimet is termelnek, méghozzá azért, hogy azok segítségével le tudják bontani a növényi sejtfalakat. Főként a növényi patogén gombák körében lehet sok olyat találni, amelyek biológiai úton lebontják a poliésztereket. A műanyagok vesztét tehát ez a fajta kémiai hasonlóságuk jelentheti – nagy szerencsénkre.
