Vědci ze Švédského vládního institutu pro výzkum lesa, sněhu a krajiny (WSL) objevili v Alpách a na Arktidě nové typy mikroorganismů, které dokáží rozkládat plasty při nízkých teplotách. Mohlo by jít o průlom v recyklaci, jelikož dosud objevené mikroby s těmito schopnostmi dokázaly „pojídat“ plast pouze při teplotě vyšší než 30 °C. Objev vyšel ve vědeckém časopisu Frontiers in Microbiology a informoval o něm deník The Guardian.

Už v roce 2016 média informovala o tom, že vědci v Japonsku objevili bakterie, které umí rozložit polyethylentereftalát (PET). V průběhu let se vynořily i další objevy, jenže mikroorganismy, které si s plasty umí takovým způsobem poradit, tak činí jen při poměrně vysokých teplotách. To znamená, že je nelze využívat v průmyslu. Jednak kvůli nákladům na energie, jednak kvůli vysoké uhlíkové stopě.

Vzhledem k tomu má nový objev vědců ze Švédska tak velký význam. Doktor Joel Rüthi z WSL společně se svým týmem odebral v Grónsku, na Špicberkách a ve Švýcarsku vzorky devatenácti kmenů bakterií a patnácti kmenů hub. Ty začaly bujet na volně ležících nebo záměrně zakopaných plastech, které byly pod zemí uloženy po dobu jednoho roku.

Poté nechali mikroby růst v laboratoři ve tmě při teplotě patnáct stupňů a testovali, zda mají schopnost trávit různé typy plastů. Konkrétně biologicky nerozložitelný polyethylen (PE) a dále biologicky rozložitelný polyuretan (PUR) a směs polybutylen-tereftalátu (PBAT) a kyseliny polymléčné (PLA). Poslední trojice zmíněných plastů je biodegradabilní, ale pouze při vysokých teplotách či jinak specifických podmínkách.

„Mikroby produkují širokou škálu enzymů, které se podílejí na rozkladu buněčných stěn rostlin a mají schopnost rozkládat také polymery. Často se uvádí, že zejména rostlinné patogenní houby biologicky rozkládají polyestery, jelikož mají schopnost produkovat enzym kutináza. Právě ten cílí na polymery plastů, protože se podobají rostlinnému polymeru kutin,“ přibližuje jeden z autorů článku Beat Frey.

Během testování nedokázal žádný z vypěstovaných kmenů strávit polyethylen ani po 126 dnech. Ale devatenáct kmenů, mezi nimiž bylo jeden hub a osm bakterií, dokázalo „sežrat“ polyuretan už při patnácti stupních. Čtrnáct hub a tři bakterie pak byly schopny strávit směs polybutylen-tereftalátu a kyseliny polymléčné. Jako nejefektivnější pomocníci se ukázaly dva typy hub, které si poradily se všemi třemi zmíněnými plasty.

„Ukázalo se, že nové mikroby, které jsme získali z ‚plastisféry‘ alpské a arktické půdy, jsou schopny trávit biologicky rozložitelné plasty už při teplotě 15 °C. Tyto organismy by tak mohly přispět ke snížení nákladů a zátěže životního prostředí enzymatickým procesem recyklace plastů,“ vysvětluje Rüthi.

Podle vědců nyní bude další velkou výzvou identifikovat, jaké enzymy z kmenů bakterií a hub se podílejí právě na rozkládání plastu. Jedině tak budou moci celý proces optimalizovat a začít z enzymů vytvářet velké proteinové řetězce. Zároveň bude nutné enzymy modifikovat, aby měly stabilní vlastnosti.