Zmodyfikowane bakterie rozkładają plastik

Naukowcy zmodyfikowali genetycznie morską bakterię, tak aby w słonej wodzie rozkładała popularne tworzywo sztuczne. To może być sposób na groźne zanieczyszczenia.

Biotechnolodzy z North Carolina State University (USA) zmodyfikowali genetycznie żyjącą w morzach bakterię - w taki sposób, że zaczęła żywić się politereftalanem etylenu (PET). To tworzywo sztuczne, z którego wytwarza się liczne produkty codziennego użytku – od plastikowych butelek po ubrania.

Niestety, wada tworzyw sztucznych jest taka, że się niesłychanie wolno rozkładają i coraz bardziej zaśmiecają planetę, w tym oceany. „To ekscytujące dokonanie, ponieważ musimy zająć się plastikiem zanieczyszczającym środowisko” – podkreślił prof. Nathan Crook, współautor publikacji, która ukazała się na łamach „AIChE Journal”.

„Jedno rozwiązanie jest takie, że można usuwać plastik z wody i składować na wysypisku. Jednak takie podejście stwarza własne problemy. Lepiej byłoby, gdyby udało się rozkładać plastik do produktów, które da się wykorzystać. Potrzeba do tego niedrogiego sposobu degradacji tworzyw. Nasze osiągnięcie to pierwszy krok w tym kierunku” – wyjaśnił specjalista.

On i jego zespół wykorzystali dwie różne bakterie. Pierwsza z nich - Vibrio natriegens żyje w słonej wodzie i wyjątkowo szybko się namnaża, druga - Ideonella sakaiensis produkuje natomiast enzymy rozkładające PET. Badacze przenieśli więc geny tych enzymów z Ideonella sakaiensis do Vibrio natriegens. W ten sposób otrzymali szybko namnażającą się bakterię rozkładającą PET, a do tego działającą nawet w słonej wodzie, a to może znacząco ułatwić pozbywanie się plastiku.

„Patrząc z praktycznego punktu widzenia jest to pierwszy genetycznie zmodyfikowany organizm, o którym wiemy, że potrafi rozkładać PET w słonej wodzie - podkreśliła Tianyu Li, pierwsza autorka publikacji. - Jest to ważne, ponieważ ekonomicznie nieopłacalne jest usuwanie plastików z oceanu i spłukiwanie wysokich stężeń soli przed rozpoczęciem jakichkolwiek procesów związanych z rozkładem tworzyw”.

Jednak potrzebne jeszcze będą dalsze kroki. Naukowcy umieścili nowe geny w bakterii w postaci plazmidu – niewielkiej cząsteczki DNA niezależnej od genomu. Teraz chcą umieścić te geny w genomie, co ma zaowocować większą stabilnością. Po drugie, zamierzają dodatkowo zmienić bakterię tak, aby rozkładała także produkty prowadzonego przez nią rozpadu PET. Po trzecie, bakteria ma ostatecznie wytwarzać substancje przydatne dla przemysłu.

„Szczerze mówiąc, to trzecie wyzwanie jest najłatwiejsze spośród wszystkich. Najbardziej wymagającym zadaniem było uzyskanie rozkładania PET w wodzie morskiej” – ocenił prof. Crook.

Jeśli chodzi o końcowe produkty działania mikroba, to możliwości jest wiele. „Jesteśmy otwarci na rozmowy z grupami przemysłowymi, aby dowiedzieć się, które cząsteczki byłyby najbardziej pożądane. Biorąc pod uwagę różnorodność cząsteczek, które możemy w bakterii uzyskać oraz potencjalną ogromną skalę produkcji, chcemy się dowiedzieć, które cząsteczki przemysł chciałby dostarczać na rynek” – podkreślił ekspert.

PAP
Marek Matacz