Ślina robaków rozkłada plastik w kilka godzin? Nowe badania pokazują, że enzymy w ślinie moli woskowych może pomóc w walce z plastikiem

Naukowcy odkryli, że ślina barciaków większych zawiera specjalne enzymy, które szybko utleniają i depolimeryzują polietylen używany w plastikowych opakowaniach, torbach, butelkach i tym podobnych. Polietylen, który stanowi około jednej trzeciej odpadów z tworzyw sztucznych, jest zazwyczaj bardzo trudny do rozbicia i wymaga ciepła czy promieniowania.

- Reakcja zachodzi w ciągu kilku godzin w temperaturze pokojowej, co sugeruje, że rozkład enzymatyczny może być drogą do wykorzystania odpadów polietylenowych – powiedział w rozmowie z The Guardian Andy Pickford, dyrektor Centrum Innowacji Enzymów na Uniwersytecie Portsmouth w Wielkiej Brytanii.

Na pomysł wykorzystania moli woskowych, jeszcze w 2017 roku wpadła hiszpańska badaczka, Federika Bertocchini, która jest też pszczelarką amatorką. Zimą przechowuje w swoim domu puste panele o strukturze plastra miodu, kiedy pszczoły chowają się w swoich ulach. Pewnego dnia zauważyła, że jej zmagazynowany plaster miodu roi się od robaków, które żywią się resztkami miodu i wosku.

- Usunęłam robaki i włożyłam je do plastikowej torby podczas czyszczenia paneli. Po zakończeniu wróciłam do pokoju, w którym zostawiłam robaki i stwierdziłam, że były wszędzie. Uciekły z torby, mimo że była zamknięta. A kiedy sprawdziłam, zobaczyłam, że worek jest dziurawy. Było tylko jedno wytłumaczenie: robaki zrobiły dziury i uciekły – opowiadała badaczka.

I tak rozpoczął się wieloletni projekt badawczy mający na celu określenie źródła ucieczki robaków: czy zrobiły dziury, zjadając plastik, czy też zmodyfikowały go chemicznie? - Sprawdziliśmy to, przeprowadzając odpowiednie eksperymenty laboratoryjne i odkryliśmy, że polietylen został utleniony – powiedziała Bertocchini.

Naukowcy zidentyfikowali w ślinie mola woskowego dwa enzymy zdolne do rozkładania plastiku na małe polimery. Chociaż nie ustalili jeszcze, jak działają enzymy, już przewidują ich potencjalne zastosowania.

- Możemy sobie wyobrazić scenariusz, w którym te enzymy są używane w roztworze wodnym, a litry tego roztworu są wylewane na stosy zebranego plastiku w zakładzie gospodarki odpadami – wyjaśniają naukowcy pracujący nad badaniem śliny robaków.

To nie jest jedyne badanie skupiające się na enzymach zwierzęcych zdolnych do rozkładania plastiku. Superenzym, który szybko rozkłada plastikowe butelki po napojach, zwykle wykonanych z plastiku PET, został ujawniony w 2020 roku, zainspirowany błędem znalezionym na wysypisku odpadów w Japonii i przypadkowo zmodyfikowanym, aby zwiększyć jego moc. Enzym, który rozkłada PET, został również wyprodukowany z bakterii w kompoście z liści, podczas gdy inny robak z wysypiska śmieci może jeść poliuretan, plastik, który jest szeroko stosowany, ale rzadko poddawany recyklingowi, podaje The Guardian.

Tymczasem naukowcy ze szwedzkiego Uniwersytetu Technologicznego Chalmers poinformowali w raporcie z grudnia 2021 r., że zidentyfikowali około 30 000 enzymów mikrobiologicznych zdolnych do degradacji 10 głównych komercyjnych tworzyw sztucznych. Zasugerowali, że bakterie rozwijające się na wysypiskach śmieci rozwijają te enzymy w bezpośredniej odpowiedzi na zanieczyszczenie plastikiem.

- Znaleźliśmy wiele dowodów potwierdzających fakt, że potencjał globalnego mikrobiomu do degradacji plastiku jest silnie skorelowany z pomiarami zanieczyszczenia środowiska plastikiem. To znaczący dowód na to, jak środowisko reaguje na presję, jaką na nie wywieramy – powiedział Aleksej Zelezniak, profesor biologii systemów na Chalmers University of Technology.

Zelezniak dodał również, że następnym krokiem byłoby przetestowanie w laboratorium najbardziej obiecujących kandydatów na enzymy, aby dokładnie zbadać ich właściwości i szybkość degradacji plastiku, jaką mogą osiągnąć.

Źródło: Treehugger, The Guardian