Nový „živý plast“ sa po vyhodení sám zničí

Vedci vyvinuli prevratný „živý plast“, ktorý sa po vyhodení prirodzene rozkladá. Tento inovatívny výrobok sa počas kompostovania rozloží do jedného mesiaca, čo je výrazné zlepšenie v porovnaní s tradičnými plastmi, ktorých rozklad môže trvať až 55 dní. Inšpiráciou pre túto technológiu boli proteíny požierajúce plasty, ktoré sa našli v baktériách objavených v recyklačnom zariadení v Japonsku v roku 2016.

V priebehu rokov vedci našli niekoľko druhov baktérií, ktoré vyvinuli enzýmy na konzumáciu plastov, a pokúsili sa vytvoriť ich syntetické verzie. Výskumníci z Čínskej akadémie vied teraz úspešne integrovali tieto enzýmy rozkladajúce plasty do štruktúry polykaprolaktónového (PCL) plastu, čím zabezpečili, že plast sa po vyradení začne rozkladať. Použitím špecifických enzýmov sa plast rozloží už za týždeň, zatiaľ čo neošetrené plasty z PCL zostávajú neporušené tri týždne.

Keďže ide o veľké, komplexné proteíny, enzýmy sú často nestabilné alebo dokonca krehké. Vedci teda zabudovali gén pre enzým lipázu z baktérie Burkholderia cepacia (BC) do DNA iného mikróba nazývaného Bacillus subtilis, ktorý je vo forme spór odolný proti vysokým teplotám a tlakom. Ako povrch plastu eroduje, uvoľnené spóry začnú klíčiť. Rastúci B. subtilis potom exprimuje svoju kópiu BC-lipázy, ktorá napokon takmer úplne degraduje molekuly PCL.

Vedci chceli zistiť, či spóry môžu prežiť spracovanie potrebné na vytvorenie iných plastov, preto upravili baktérie tak, aby exprimovali fluorescenčné markery. Testované plastové výrobky zahŕňali PBS (polybutylén sukcinát), PBAT (polybutylén adipát-ko-tereftalát), PLA (kyselina polymliečna), PHA (polyhydroxyalkanoáty) a dokonca aj PET (polyetyléntereftalát) plast, ktorý vyžaduje teploty až 300 °C.

Tang et al., Nature Chemical Biology, 2024

Po tepelnom spracovaní začali plasty s vloženými spórami žiariť. To naznačuje, že spóry prežili proces a uvoľnia svoj obsah po spustení erózie presne podľa plánu.Hoci štúdia uverejnená v časopise Nature Chemical Biology je len dôkazom konceptu, predstavuje významný krok smerom k ekologickejším alternatívam plastov.

Zdroj: sciencealert.com.

_{^{Zdroj Foto: freepik.com.}}