Dwa nowo odkryte enzymy są w stanie rozpuścić plastikowe butelki i wytworzyć surowiec do produkcji nowych szybciej niż obecnie stosowane metody recyklingu – wynika z badań przeprowadzonych na londyńskim Uniwersytecie Brunel, których efekty zostały opublikowane na łamach czasopisma „Biofilms and Microbiomes”.
Badacze z całego świata pracujący nad stworzeniem rozwiązań wykorzystujących bakterie, dzięki którym możliwe będzie rozwiązanie problemów z plastikowymi zanieczyszczeniami, informują o kilku nowych gatunkach zawierających enzymy zdolne do rozłożenia tworzyw sztucznych. Jednak zdaniem zespołu badaczy z Brunel ich działanie jest na ogół zbyt wolne, by nadawały się do praktycznego zastosowania.
Sposoby na poprawę degradacyjnych zdolności bakterii
Te nowe odkrycia są naprawdę ekscytujące. Nie tylko zidentyfikowaliśmy dwa nowe enzymy rozkładające PET (politereftalan etylenu), ale także znaleźliśmy sposób na poprawę ich degradacyjnych zdolności poprzez modyfikację bakterii jako całości zamiast modyfikowania każdego enzymu z osobna – mówi dr Ronan McCarthy, członek zespołu.
Naukowcy działu biomedycznego z Brunel twierdzą, że prowadzą szeroko zakrojone badania w dziedzinie biologii syntetycznej, aby znaleźć sposoby na zwiększenie wydajności tych użytecznych enzymów rozkładających plastik.
Biologia syntetyczna wykorzystuje inżynierię do projektowania nowych przemian biologicznych organizmów i urządzeń oraz do modyfikowania tych, które już występują w naturze. W nowym badaniu wykorzystano techniki służące zwiększeniu zdolności bakterii do wzrostu w społecznościach zwanych biofilmami.
Bakterie zwykle nie rozwijają się w izolacji, ale zgromadzone wspólnie w strukturach wielokomórkowych (biofilmach) mogą dzielić się składnikami odżywczymi i przesyłać sygnały komunikacyjne, a także lepiej wytrzymywać ekstremalne temperatury i zagrożenia chemiczne.
Odkrycia zespołu badawczego z Uniwersytetu Brunel
Zespół z Uniwersytetu Brunel genetycznie zmodyfikował bakterie rozkładające plastik, aby przyczepiały się do odpadów z tworzyw sztucznych i tworzyły na nich biofilmy. To – zdaniem naukowców – zwiększyło stężenie enzymu wokół plastiku, czyniąc go silniejszym i bardziej skutecznym w rozkładaniu tworzywa.
Wynika z tego, że regulacja procesu powstawania biofilmu może stanowić efektywną strategię podnoszenia wydajności bakterii rozkładających plastik. Wykorzystanie biofilmu do zwiększenia aktywności enzymów rozkładających plastik może być potencjalnie wykorzystywane w przypadku wszystkich enzymów rozkładających tworzywa, nad którymi prace obecnie trwają – dodaje dr McCarthy.
Biofilmy tworzą się na wielu naturalnych powierzchniach takich jak gleba, woda i skały. Niektóre infekcje bakteryjne, takie jak MRSA, mogą wykorzystywać biofilmy do tworzenia barier utrudniających działanie antybiotyków i układu odpornościowego.
Zespół planuje teraz przetestować dwa nowe enzymy w bioreaktorze. Chcemy sprawdzić, czy przyspieszenie tworzenia biofilmu poprawia rozkład plastiku w warunkach bardziej zbliżonych do przemysłowych. Naszym celem jest również dalsze wykorzystanie biologii syntetycznej, aby zapewnić jeszcze większą kontrolę nad tworzeniem się biofilmu – mówi dr Sophie Howard.
Opracowano na podstawie materiałów serwisu Packaging Europe
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
