Problém s plasty by mohly pomoci vyřešit bakterie, jejichž enzymy je rozkládají. Vědci je dokázali ještě vylepšit - Euro.cz

Zprávy

Přihlášení

Problém s plasty by mohly pomoci vyřešit bakterie, jejichž enzymy je rozkládají. Vědci je dokázali ještě vylepšit

Problém s plasty by mohly pomoci vyřešit bakterie, jejichž enzymy je rozkládají. Vědci je dokázali ještě vylepšit
Zdroj: Depositphotos
  • V životním prostředí se stále nacházejí pozůstatky téměř všech plastů, které kdy byly vyrobeny, našly se dokonce v nejhlubším místě naší planety

  • Jen 16 procent plastového odpadu se recykluje na nové výrobky. Plasty se přitom rozkládají až stovky let v závislosti na druhu i výrobku

  • Vědci našli bakterii produkující enzymy, které urychlují degradaci PET plastů. Během experimentů dokázali vyvinout superenzym, jenž by mohl zkrátit rozklad těchto výrobků na dny

Plasty, které byly v minulosti vyrobeny jako novinka šetřící čas i peníze, se stávají jedním z nejžhavějších problémů současnosti. Jsou tak odolné, že většina toho, co bylo vytvořeno, je stále v nějaké formě přítomna v našem ekosystému. Dalo by se říct, že plasty najdeme skutečně všude, a nebude v tom mnoho nadsázky. Ostatně, když americký průzkumník Victor Vescovo sestoupil v roce 2019 do Mariánského příkopu v Tichém oceánu, objevil v rekordní hloubce téměř 11 kilometrů igelitový sáček a obaly od bonbónů.

Na světě se podle organizace International Union for Conservation of Nature každoročně vyrobí více než 300 milionů tun plastu, z čehož polovina se používá k výrobě jednorázových předmětů, jako jsou nákupní tašky, kelímky nebo brčka. Pro zajímavost lze uvést, že v přepočtu na váhu se toto množství rovná přibližně 2,7 milionu plejtváků obrovských, což je asi 100krát více než hmotnost celé populace těchto největších živočichů současnosti.

Vývoj mikrobaterií jde rychle kupředu. Vědci přišli na způsob, jak je poskládat jako origami, a zvýšit tak jejich efektivitu

V mořských vodách skončí každoročně nejméně 14 milionů tun plastu. Ten aktuálně tvoří až 80 procent všech odpadků nalezených od hladiny až po hlubinné sedimenty. Vlivem slunečního záření, větru, mořské vody a dalších přírodních faktorů se rozkládá na malé částice zvané mikroplasty (menší než pět milimetrů) nebo nanoplasty (do 100 nanometrů), což ohrožuje bezpečnost a kvalitu potravin, zdraví oceánů i to lidské a přispívá ke změnám klimatu.

Plasty v lidském žaludku

Zmíněné nanoplasty i mikroplasty nechtěně požírá mnoho druhů mořských živočichů a ty se pak mohou potravním řetězcem přenést až na náš stůl. Nová studie zjistila, že průměrný člověk by každý týden mohl sníst asi pět gramů plastu, což je zhruba jedna kreditní karta.

Ale plasty nejsou jen problém mořské vody. Na souši se většina z nich hromadí na skládkách nebo se spálí ve spalovnách, což uvolňuje toxické výpary. Na nové plastové výrobky se podle výzkumu společnosti McKinsey & Company recykluje pouze 16 procent plastového odpadu.

Páteřní implantát léčí míchu pomocí elektrických impulzů. Ochrnutí pacienti by díky němu mohli opět chodit

Jiná analýza, za níž stojí skupina vědců z univerzity v čínském Nankingu a která byla zveřejněna v odborném časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNSA), zase zjistila, že 193 zemí vyprodukovalo od začátku koronavirové krize do poloviny srpna 2021 asi 8,4 milionu tun plastového odpadu spojeného s pandemií. V návaznosti na tato zjištění vyvinuli vědci model, který vypočítává, kolik z tohoto množství skončilo v oceánu. Podle něj si sem k loňskému létu již našlo cestu asi 26 tisíc tun plastového odpadu dopraveného 369 velkými řekami. Většina předmětů zde ale nezůstane – do tří let se z hladin oceánů přemístí na mořské dno a pláže.

Bakterie, které ničí PET plasty

Jak se s problémem zahlcení planety mikroplasty vypořádat, řeší výzkumníci dlouhodobě. Teprve až nyní se ale zdá, že by v tomto ohledu mohlo dojít k nějakému zásadnějšímu průlomu, a to zásluhou nevšedního postupu, s nímž přišla skupina vědců z Japonska.

Když v roce 2016 sbírali pro své výzkumy před recyklačním zařízením plastové láhve, zjistili, že cestu skrze ně si ,projedl‘ druh bakterií Ideonella sakaiensis. Bylo to překvapení, protože se má za to, že schopnost enzymaticky degradovat plasty je omezena na několik druhů hub, a tak biodegradace zatím výhledově nepatří mezi recyklační strategie. Nově izolovaná bakterie je však schopna využívat PET plasty jako svůj hlavní zdroj energie a uhlíku. Produkuje enzymy schopné přeměnit výchozí materiál na ekologicky neškodné látky, kyselinu tereftalovou a ethylenglykol.


Za jak dlouho se rozloží plastové předměty?

Plastová taška                                  20 let
Kelímky na horké nápoje             30 let
Brčka                                                  200 let
Plastové kelímky                          450 let
PET láhve                                         450 let
Jednorázové plenky                   500 let
Kávové kapsle                                500 let
Zubní kartáček                              500 let


Protože objev způsobil pozdvižení, začaly se vědecké týmy zajímat o to, jak vlastně enzymy fungují. Skupině akademiků z britské University of Portsmouth a amerického ministerstva energetiky se pak během jejich studie podařilo neúmyslně vytvořit enzym, který degraduje PET plasty ještě lépe než ten přírodní.

„Ačkoli je zlepšení mírné, tento neočekávaný objev naznačuje, že zde existuje prostor pro další vylepšení těchto enzymů, což nás posouvá blíže k recyklačnímu řešení pro stále rostoucí horu vyřazených plastů,“ konstatoval profesor John McGeehan, jeden z vedoucích pracovníků celého výzkumu.

Jen o dva roky později se stejnému týmu podařilo vytvořit jakýsi ,koktejl‘ enzymů, který dokáže likvidovat plasty ještě třikrát rychleji než jejich původní vynález a šestkrát rychleji než přírodní látky produkované bakteriemi. To znamená, že rozklad plastů trvající běžně stovky let by se mohl zkrátit na pouhé dny.

I když jsou ale výsledky výzkumů velmi nadějné, sami vědci poukazují na to, že vše je teprve na samém začátku a jsme ještě roky od širokého komerčního využití výsledků jejich práce. Navíc se experimenty týkají pouze plastů typu PET, přičemž existuje řada dalších, jež pomocí enzymů stále rozložit nedokážeme.