Ekologický „živý plast“ obsahuje zárodky svojho vlastného zničenia
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 27. 8. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Keď sa niektoré baktérie dostanú do ťažkej situácie, vytvoria spóry, ktoré dokážu odolať aj tomu najťažšiemu prostrediu. Vedci teraz využili túto skutočnosť na výrobu „živého plastu“, ktorý sa biologicky rozkladá, no len za určitých podmienok.
Spóry sú neaktívnou formou, ktorú niektoré druhy baktérií využívajú zvyčajne pri nedostatku živín. Sú chránené tvrdým vonkajším povlakom, ktorý im umožňuje prežiť vysoké teploty, vysoký tlak, vysušenie a žieravé chemikálie. Vďaka tomu patria medzi najodolnejšie formy života. Sú schopné zostať v neaktívnom stave celé roky alebo dokonca stáročia a znovu sa aktivizujú len vtedy, keď ich podnieti správny signál prostredia.
Niektoré baktérie sú známe aj tým, že rozkladajú plastový odpad, čím zabraňujú jeho pretrvávaniu v životnom prostredí. Vedci z Čínskej akadémie vied teraz vzali spóry takýchto baktérií a vložili ich do pevného plastu, ktorý zostáva pevný a neporušený, kým spóry neoživia.
Vedci pod vedením profesora Zhuojuna Daia vytvorili formu baktérie Bacillus subtilis, ktorá bola geneticky upravená tak, aby vylučovala enzým rozkladajúci plast známy ako lipáza BC. Po strese spôsobenom pôsobením iónov ťažkých kovov sa tieto mikróby sformovali do spór. Tieto spóry sa potom zmiešali s guľôčkami plastu PCL (polykaprolaktón), potom sa zmes roztavila a 3D vytlačila, aby sa vytvorili kusy pevného plastu.
Testy ukázali, že výsledný „živý plast“ sa pri každodennom používaní správa podobne ako bežný PCL. Keď sa však na povrch plastu aplikoval určitý enzým, narušil povrch materiálu a oživil spóry, ktoré sa v ňom nachádzali. Oživené baktérie začali opäť vylučovať lipázu BC a v priebehu šiestich až siedmich dní plast úplne rozložili. Spóry sa dali oživiť aj kompostovaním plastu. Vzorky materiálu, ktoré boli umiestnené do pôdy, sa dôkladne rozložili za 25 až 30 dní.
Je dôležité poznamenať, že aj bežný PCL sa časom biologicky rozloží, hoci mu to trvá oveľa dlhšie. Vedci totiž dokázali integrovať spóry do biologicky nerozložiteľných plastov, ako je polyetylén, a potom rozomletím plastu oživiť spóry späť do stavu vylučovania lipázy BC.
Bude potrebný ďalší výskum, aby sa zistilo, do akej miery sú tieto verzie živého plastu rozkladané enzýmom. Článok o tejto štúdii bol nedávno uverejnený v magazíne Nature Chemical Biology.
