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

Rakovina mozku nemusí začínat bolestí hlavy, upozorňuje lékařka

Rakovinou mozku sice v Česku onemocní ročně „jen“ několik stovek lidí, ale je to přes pokrok v medicíně stále velmi ničivá diagnóza. Pomáhají nejen nové léky, ale také lepší diagnostika a také práce s pacienty.
před 19 hhodinami

„Jsme krávy budoucnosti,“ míní historik Harari. Varuje před AI migranty

Umělé inteligence mění zásadním způsobem svět, upozornil v pořadu Hyde Park Civilizace historik a intelektuál Yuval Noah Harari. Západní svět se podle něj sice obává migrantů ze zemí třetího světa, ale ve skutečnosti za mnohem nebezpečnější označil mnohem cizejší AI migranty, kteří doopravdy berou lidem práci.
před 22 hhodinami

Japonsko vyšle sondu na Phobos

Japonská agentura pro výzkum vesmíru (JAXA) se tento týden chystá vyslat sondu na jeden ze dvou měsíců Marsu – Phobos. Slibuje si od toho poznatky o vzniku obou měsíčních souputníků této planety. Mise, která má trvat pět let, by také mohla pomoci objasnit původ života ve Sluneční soustavě, napsala agentura AP.
včera v 11:52‌‌

Nástup bakterií odolných proti antibiotikům je pomalá pandemie, říká přední expert

Odolnost bakterií proti antibiotikům představuje rostoucí hrozbu pro globální zdraví, protože snižuje účinnost léčby zachraňující životy a současně vystavuje lidi zvýšenému riziku, ať už v souvislosti s běžnými infekcemi, nebo s rutinními lékařskými zákroky, varuje Světová zdravotnická organizace (WHO). Jak vážný je to problém a jaké možnosti má věda k dispozici, vysvětluje přední expert na toto téma.
včera v 10:00‌‌

Ničení amazonského pralesa v Brazílii kleslo na minimum za skoro čtyřicet let

Rozsah ničení amazonského pralesa v Brazílii klesl v uplynulých dvanácti měsících na minimum od začátku měření v roce 1988. Uvedl to brazilský ústav INPE, který tyto údaje celou dobu shromažďuje. Meziročně plocha zničeného amazonského pralesa v Brazílii klesla o 42 procent.
včera v 09:30‌‌

Plzeňští lékaři využívají unikátní metodu k přesnější diagnostice rakoviny slinivky

Fakultní nemocnice Plzeň oznámila světové prvenství v onkologické diagnostice. Začala kombinovat radiofarmakum 68Ga-Trivehexin s vyšetřením PET/MRI, které spojuje pozitronovou emisní tomografii a magnetickou rezonanci. Nový postup umožňuje přesněji zobrazit nádor a odlišit ho od okolní zánětlivé tkáně.
včera v 07:00‌‌

Napoleonův tajný dopis z roku 1809 dešifrovala AI za pár hodin

Když francouzský císař Napoleon Bonaparte nařídil sepsat válečný dopis v šifře, vznikla hádanka, která byla nevyřešená více než 200 let. Dokud ji umělá inteligence (AI) nerozluštila během několika hodin. Ať už jde o dešifrování korespondence nebo o to, aby promluvily starověké ohořelé papyry, AI otevírá nové cesty pro historický výzkum, napsala agentura AFP.
17. 10. 2026‌‌

Nejstarší vražda? Archeologové popsali neandertálce zabitého před 75 tisíci lety

Kruhový otvor v lopatce neandertálce, jehož kosti vědci našli v jeskyni v iráckém Kurdistánu, může být nejstarším známým příkladem úmyslného zabití člověka jiným člověkem. Podle nové studie se to stalo asi před 75 tisíci lety.
17. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

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