Plastik PET przez długi czas uznawano za praktycznie niezniszczalny w naturze, a jego narastająca obecność w oceanach stała się jednym z największych wyzwań ekologicznych naszych czasów. Okazuje się jednak, że życie oceaniczne nie pozostaje bierne wobec tej zmiany. Mikroorganizmy zamieszkujące głębiny wykształciły wyspecjalizowane enzymy, które potrafią rozkładać plastik na proste składniki.
Odkrycie ujawnia, że te enzymy – PETazy z unikalnym motywem M5 – występują w większości oceanicznych próbek i stanowią dowód na rosnącą adaptację natury do zanieczyszczeń powodowanych przez człowieka. To przełomowe odkrycie nie tylko zmienia nasze rozumienie ekosystemów morskich, ale też otwiera nowe perspektywy dla walki z globalnym problemem plastikowych odpadów.
Warto przeczytać:
Enzymy trawiące plastik PET w oceanach świata
Badacze z Uniwersytetu Nauki i Technologii Króla Abdullaha (KAUST) przeprowadzili globalne badanie obejmujące ponad 400 próbek oceanicznych z różnych rejonów świata. W blisko 80% z nich wykryto bakterie posiadające warianty enzymu PETazy, zdolnego do rozkładu plastiku PET. Kluczową cechą tych enzymów jest unikalny motyw M5 – swoisty „molekularny odcisk palca”, który pozwala odróżnić aktywne enzymy od nieaktywnych kopii.
Jak podkreśla prof. Carlos Duarte: „Motyw M5 działa jak sygnał, który wskazuje nam, kiedy PETaza prawdopodobnie będzie funkcjonalna i zdolna do rozkładu plastiku PET”.
Globalne rozprzestrzenianie się mikrobiologicznych recyklerów PET
Gdzie i kiedy pojawiły się recyklery PET?
Pierwsze wzmianki o bakteriach zdolnych do trawienia PET pojawiły się w 2016 roku, gdy w Japonii odkryto mikroorganizmy żywiące się plastikowymi odpadami. Jednak dopiero badania oceaniczne ujawniły, że ten proces adaptacji zachodzi na szeroką skalę w naturalnych warunkach. Enzymy PETazy z motywem M5 występują w oceanach na całym świecie, szczególnie w miejscach najbardziej zanieczyszczonych plastikiem – od powierzchni do głębokości niemal dwóch kilometrów.
Intikhab Alam, współkierownik badania, zauważa:
„Zdolność do podjadania syntetycznego węgla daje mikrobom istotną przewagę w przetrwaniu”.
Odkrycie to pokazuje, jak dynamicznie i globalnie ewoluuje odpowiedź natury na zanieczyszczenie oceanów przez człowieka.
Tajna broń mikrobiologicznych recyklerów w życiu oceanicznym
Dlaczego to przełomowe odkrycie?
Wzrost ilości enzymów PETazy w oceanach jest bezpośrednią odpowiedzią mikroorganizmów na rosnące zaśmiecenie planety przez człowieka. Dzięki połączeniu modelowania AI, analiz genetycznych i testów laboratoryjnych naukowcy potwierdzili, że bakterie z motywem M5 skutecznie rozkładają PET do prostych związków, które mogą być dalej przetwarzane w ekosystemie.
To nie tylko dowód na niezwykłą elastyczność natury, ale także nadzieja na rozwój biotechnologicznych metod oczyszczania środowiska.
Najczęściej czytane:
Wytrzymałość PET w naturze – wyzwania i ograniczenia biodegradacji
Chociaż ta adaptacja świadczy o odporności natury, eksperci przestrzegają przed nadmiernym optymizmem.
Carlos Duarte ostrzega:
„Zanim tworzywa sztuczne dotrą do głębin morskich, zagrożenie dla życia morskiego i konsumentów już istnieje”.
Proces biodegradacji PET przez mikroorganizmy jest wciąż zbyt powolny, by zrównoważyć gigantyczny napływ plastikowych odpadów do oceanów – szacuje się, że każdego roku trafia tam nawet kilkanaście milionów ton tworzyw sztucznych.
Zobacz także:
Przekształcanie odkryć w realne rozwiązania
Odkrycia z oceanicznych głębin mogą jednak odmienić podejście do recyklingu na lądzie. Szeroka gama naturalnych enzymów PETazy stanowi inspirację dla laboratoriów, które pracują nad ich optymalizacją pod kątem efektywnego wykorzystania w zakładach przetwórstwa i domowych systemach recyklingu.
Identyfikacja motywu M5 pozwala naukowcom projektować szybsze i skuteczniejsze enzymy, które będą działać nie tylko w kontrolowanych warunkach, ale także w środowisku naturalnym.
Duarte podsumowuje:
„Jeśli uda się odtworzyć i ulepszyć mechanizmy wyewoluowane przez mikroby z oceanicznych głębin, ludzkość może zyskać potężnych sojuszników w walce z zanieczyszczeniem plastikiem”.
Tajna broń życia oceanicznego
Odkrycie wyspecjalizowanych enzymów PETazy z motywem M5 pokazuje, że natura nieustannie szuka sposobów na przetrwanie w coraz bardziej zanieczyszczonym świecie.
Choć tempo biodegradacji plastiku w oceanach pozostaje wyzwaniem, badania otwierają drzwi do innowacyjnych rozwiązań w recyklingu tworzyw sztucznych. Być może już wkrótce mikrobiologiczni recyklerzy z głębin oceanicznych staną się inspiracją dla technologii, które pozwolą nam skuteczniej chronić naszą planetę.
źródło: Uniwersytet Nauki i Technologii Króla Abdullaha (KAUST)
