Vědci našli bakterie, které za běžných podmínek žerou plasty

Kdyby se povedlo vědcům najít mikroorganismy, které při pokojové teplotě samy rozkládají umělé hmoty, velmi rychle by to pomohlo vyřešit problém s nekonečnými skládkami. Podle švýcarské studie takové bakterie skutečně existují – experti je našli v Alpách či v Arktidě.

Země má velký problém s plastem. Umělé hmoty pronikají do všech míst planety a zbavit se jich je těžké. Vědci už desítky let hledají řešení, kterým by se podle řady z nich mohly stát bakterie, jež se umí plasty živit.

Několik druhů se už povedlo objevit, ale všechny měly slabinu: dokázaly umělou hmotu požírat jen při teplotách nad třicet stupňů Celsia, což znamená, že se jim musí pro jejich práci „přitápět“. Celý proces je tak drahý, a hlavně není uhlíkově neutrální. 

Řešením by mohly být bakterie, které se plastem živí, ale přitom žijí v mnohem nižších teplotách. Až doposud neměli vědci štěstí, ale zdá se, že na jaře roku 2023 se to změnilo. Skupina expertů ze Švýcarska totiž oznámila, že přesně takové mikroorganismy se povedlo najít. A to rovnou na dvou místech: ve vysokých nadmořských výškách v Alpách přímo ve Švýcarsku a pak ještě v polárních oblastech.

Recyklace pomocí enzymů

„Prokázali jsme, že nové mikrobiální druhy nalezené v alpských a arktických půdách dokázaly rozkládat biologicky rozložitelné plasty při teplotě patnáct stupňů Celsia,“ konstatoval hlavní autor studie Joel Rüthi. „Tyto organismy by mohly přispět ke snížení dopadů lidstva na životní prostředí, protože umí pomocí svých enzymů recyklovat plasty.“

Rüthi a jeho kolegové odebrali vzorky devatenácti kmenů bakterií a patnácti kmenů hub, které se vyskytují na místech, kde jsou uložené plasty v Grónsku, na Špicberkách a ve Švýcarsku.

Většina plastových odpadků ze Špicberk byla nasbírána během projektu Swiss Arctic Project 2018, v rámci něhož studenti prováděli terénní práce, aby se na vlastní oči přesvědčili o dopadech klimatických změn. Hlína ze Švýcarska zase pocházela z vrcholu Muot da Barba Peider (2 979 metrů nad mořem) a z údolí Val Lavirun, obojí v kantonu Graubünden.

Překvapivé výsledky

Badatelé následně otestovali, jestli by jednotlivé kmeny bakterií nedokázaly rozkládat sterilní vzorky biologicky nerozložitelného polyethylenu (PE) a biologicky rozložitelného polyesteru a polyuretanu (PUR) a také dvě komerčně dostupné biologicky rozložitelné směsi polybutylen adipát tereftalátu (PBAT) a kyseliny polymléčné (PLA).

Ukázalo se, že žádný z kmenů nebyl schopen rozložit PE, a to ani po 126 dnech. Ale 56 procent druhů bylo schopných při teplotě 15 stupňů trávit PUR a skoro půlka mikroorganismů dokázala rozkládat směsi plastů PBAT a PLA. 

„Hodně nás překvapilo, že jsme zjistili, že velká část testovaných kmenů je schopna rozkládat alespoň jeden z testovaných plastů,“ podotkl Rüthi. Nejlépe si v tom podle něj vedly dva druhy hub z rodů Neodevriesia a Lachnellula, jež dokázaly rozložit všechny testované plasty kromě PE. 

Hledání ideálního nastavení

Vzhledem k tomu, že plasty jsou na světě teprve od 50. let 20. století, schopnost rozkládat je nemohla být součástí přírodního výběru, díky němuž tyto mikroorganismy přežily. 

„Víme, že mikrobi produkují širokou škálu enzymů rozkládajících polymery, které se podílejí na rozkladu buněčných stěn rostlin. Často se uvádí, že zejména rostlinné patogenní houby biologicky rozkládají polyestery,“ vysvětlují autoři výzkumu. Podle nich je to možné díky tomu, že z hlediska chemie jsou si rostlinné a plastové molekuly dost podobné, a některé enzymy proto dokáží rozložit i umělé hmoty.

Rüthiho tým testoval mikroorganismy jen při teplotě patnácti stupňů, takže zatím neví, jestli je to pro ně optimální teplota, nebo jsou výkonnější při jiné. 

„Víme však, že většina testovaných kmenů může dobře růst při teplotách mezi čtyřmi a dvaceti stupni Celsia, přičemž optimum je kolem patnácti stupňů,“ doplnil Frey. „Další velkou výzvou bude identifikace enzymů rozkládajících plasty, které mikrobiální kmeny produkují, a optimalizace procesu pro získání velkého množství proteinů. Kromě toho může být zapotřebí další modifikace enzymů, aby se optimalizovaly vlastnosti, jako je stabilita bílkovin.“

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Ruská ornitoložka má strávit léta v trestanecké kolonii. Za pětistovku pro neziskovku

Ruská vědkyně Sofja Rozenfeldová se dostala do problémů poté, co odjela na expedici do Arktidy. Nechala běžet automatické platby pro neziskovou organizaci spojenou s opozicí, kterou mezitím ruské úřady prohlásily za extremistickou. Expertka poté byla odsouzena za podporu extremistického hnutí.
před 13 hhodinami

Hurikán Simon rozvibroval atmosféru desítky kilometrů nad Zemí

Hurikán Simon způsobil nejen velké škody v Mexiku, ale také se projevil mnohem výš. Podle pozorování NASA rozkmital atmosféru asi osmdesát kilometrů na povrchem tak, že vyvolal jev známý jako atmosférické gravitační vlny.
před 14 hhodinami

Astronomové spustili teleskopy, které mají pátrat po největších tajemstvích kosmu

Na Kanárských ostrovech slavnostně zahájila provoz čtveřice velkých teleskopů LST (Large-Sized Telescope). Stojí na observatoři Roque de los Muchachos na ostrově La Palma a tvoří základ severní části budoucí největší observatoře pro hledání kosmického gama záření na světě.
před 15 hhodinami

AI může pomoci ptákům objevit ztracené melodie

Umělá inteligence a nahrávky zpěvu by mohly pomoci ohroženým druhům ptáků znovu se naučit melodie, které v jejich populacích postupně zanikají. Ukazuje to pokus v argentinském Buenos Aires, kde se podařilo obnovit jednu z téměř zapomenutých „písní“ místního druhu strnadce ranního.
před 19 hhodinami

U pobřeží Turecka našli dosud nejstarší pozůstatky lodi

Lidé se plavili po Středozemním moři už před skoro pěti tisíci lety, naznačuje nový archeologický objev. Nedaleko tureckého ostrova se našel vrak starověké lodi, který přepisuje dějiny mořeplavby.
15. 10. 2026‌‌

Česko je třetí na světě v počtu transplantací. Pokrok za dvacet let je obrovský, říká lékařka

Tématu transplantací se lékařka Silvie Rajnochová-Bloudíčková věnuje celý svůj profesní život. V rozhovoru pro ČT24 vysvětluje, že za dvacet let doznal obor obrovského pokroku, a přibližuje, jak vypadá budoucnost pro lidi, kteří jednou budou potřebovat nové orgány.
15. 10. 2026‌‌

Zaměstnance OpenAI obvinili z pokusu odposlouchávat vedení

Americké federální úřady obvinily zaměstnance společnosti OpenAI z pokusu o odposlouchávání jejího vedení. Výrobce chatbotu ChatGPT ujišťuje, že neunikla žádná citlivá data. Firma navíc čelí žalobě osmi amerických států, podle nichž její chatbot ohrožuje děti a navádí je k sebepoškozování či násilí vůči ostatním.
15. 10. 2026‌‌

Velké druhy zvířat žijí déle než malé, u psů je to opačně. Vědci našli možnou příčinu

Jen málo živočichů vykazuje tak jasnou souvislost mezi velikostí a délkou života jako psi, tvrdí vědci. Jedná se o velmi rozmanitý živočišný druh, jehož velikost se pohybuje od německé dogy po malou čivavu. Nová studie amerických vědců ukazuje, že na délku života psů má vliv právě jejich velikost. Možným důvodem je způsob, jakým se u psů s věkem mění DNA.
15. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.