A műanyagevő baktériumok már a küszöbön állnak, csak fel ne falják az egész konyhát
Mindannyiunk számára lényeges kérdés az eldobott-elhasznált műanyagok sorsa, mivel az emberiség által termelt műanyag hulladék mondhatni a fejünkre nőtt. Újabban több helyen is olvasni lehetett a műanyagevő baktériumokról, mi is megosztottunk ilyen témájú hírt. De most a Qubit jóvoltálból jobban is elmerülhettek a témában, mely rávilágít a megoldás veszélyeire, megoldandó kérdéseire.
A 19. században forradalmiként üdvözölték az első műanyag, a celluloid feltalálását. Mintha megnyomták volna a start gombot egy óriási futószalagon: nem maradt olyan iparág, amelyiket ne alakította volna át az olcsó, formálható és bőségesen rendelkezésre álló új anyag.
Csakhogy ez a bőség mára a visszájára fordult. A műanyag szemét elárasztja az óceánokat, a szárazföldi szemétlerakókat, sőt az űrbe is jut belőle, ha pedig elégetik, a légkört szennyezi. Amióta az 1950-es években a gyárak elkezdték ontani magukból a poliésztert, körülbelül 9,1 milliárd tonnányi műanyag került le a futószalagokról – írta júliusban a Wall Street Journal. Ennek kevesebb mint 10 százalékát hasznosítjuk újra, évente mintegy 317 millió tonnát. A többi, a szemétlerakókba, a szemétégetőkbe, az erdőkbe, a mezőkre, az óceánokba, sőt az űrbe kerül. Ezek a műanyagok egyáltalán nem bomlanak le, csak apró részekre esnek szét, például az 5 milliméternél kisebb, úgynevezett mikroműanyagokra, amelyeket a tudósok megtaláltak már a pingvinekben, az anyatejben, a palackozott vízben, az emberi vérben, de a Mount Everest csúcsán is.
A legtöbb műanyag tehát soha nem bomlik le, és az újrahasznosított műanyagot is hamar eléri a végzete: a hagyományos, termomechanikai degradáció során gyártott műanyag – amikor a műanyagot apró darabokra forgácsolják, majd megolvasztják és új formájába öntik – elődjénél törékenyebb, és kevésbé tartós; a tapasztalatok szerint háromnál többször lehetetlen újrahasznosítani. Így végső soron egyelőre minden egyes műanyag palack, LEGO-darabka, Barbie-baba és plasztikkártya kidobása után a környezetet szennyezi. Az utóbbi időben erre a problémára igyekeznek végső és teljesen újfajta megoldást nyújtani a műanyagevő mikroorganizmusok.
Kiválogatott csomagolóanyag-hulladék a németországi Erfstadtban működő Remondis hulladékártalmatlanító cégnél 2021. június 8-ánFotó: ROLF VENNENBERND/dpa Picture-Alliance via AFP
A természet magától is kitermelné?
„A műanyagok nem túl régi molekuláris szerkezetek, így eddig minimális evolúciós folyamat zajlott le, hogy bekerüljenek az élet körforgásába. Viszont a kutatók már találtak olyan algákat és lárvákat, amelyek emésztőrendszerében vannak olyan baktériumok, amelyek elkezdték egész jól lebontani a műanyagokat” – mondta a Qubitnek Tarjányi Dóra, aki biológusként végzett a Szegedi Egyetemen, majd elvégezte a Kenti Egyetem biotechnológia szakát, és egy évig a Poliloop nevű magyar startupnál dolgozott mikrobiológusként. A Madaras Liz és Lévay Krisztina alapította cég olyan baktériumkoktélt fejlesztett ki, ami azt ígéri, hogy bármilyen egyszer használatos műanyagot képes lebontani; egy műanyag szőlőtartóval például 5-6 hét alatt végez teljesen. Ezt a baktériumkoktélt vizsgálta Tarjányi.
Az utóbbi években rengeteg természetes műanyaglebontó organizmust találtak a tudósok. Az egyik legérdekesebb felfedezés volt 2017-ben, amikor néhány tudós a viaszmoly lárvájának műanyag zacskós szállításakor arra ébredt rá, hogy a hernyók kis lyukakat rágtak a polietilén zacskókba, az egyik legellenállóbb műanyagfélébe. Ezt azért tudták megtenni, mert a polietilán struktúrája hasonlít egyik eledelükhöz, a méhviaszhoz. Néhány kísérlet elvégzése után az is kiderült, hogy ezek a hernyók sokkal gyorsabban tudják megemészteni a polietilént, mint a mikrobák.
2021 decemberében napvilágot látott egy tanulmány, amelyben a kutatók több mint 200 millió gén vizsgálata során 30 ezer különféle enzimet találtak, amelyek tízféle műanyag lebontására képesek. Az mBio folyóiratban közzétett tanulmányban a kutatók annak a 95 már ismert mikrobiális enzimnek az összegyűjtésére vállalkoztak, amelyekről már korábban is tudták, hogy képesek lebontani a műanyagot. A világ 236 különböző helyszínéről származó környezeti DNS-minták elemzése után azonban arra jutottak, hogy ennél sokkal több ilyen enzim létezik. Ezeknek az új enzimeknek közel 60 százaléka semmilyen ismert enzimosztályba nem sorolható, ami arra is utal, hogy ezek a molekulák valószínűleg egyelőre ismeretlen módon bontják le a műanyagot is – már ha lebontják. A következő lépés, hogy a legígéretesebb enzimjelöltek tulajdonságait jobban megvizsgálják a laborban, nyilatkozta 2021 végén Aleksej Zelezniak, a svéd Chalmers Műszaki Egyetem professzora, a tanulmány társszerzője.
A teljes cikk folytatását ide kattintva elolvashatod.
Kép és cikk forrása: qubit.hu
