Z bakterijami v boj nad mikroplastiko

Bakterije se običajno nagibajo k združevanju in lepljenju na površine, kar ustvari lepilno snov, imenovano "biofilm". Vidimo jo vsako jutro, ko si na primer umivamo zobe in se znebimo zobnih oblog. Raziskovalci na hongkonški politehnični univerzi (PolyU) želijo uporabiti to lepljivo lastnost bakterij in ustvariti traku podobne mreže mikrobov, ki lahko zajamejo mikroplastiko v onesnaženi vodi in tvorijo mehurček za enkratno uporabo in recikliranje, poroča The Guardian.

Čeprav so te ugotovitve, predstavljene v sredo na letni konferenci Društva mikrobiologov, še vedno predhodne, bi lahko ta izum dolgoročno odprl pot trajnostnemu zniževanju ravni onesnaženja s plastiko s preprosto uporabo nečesa, kar najdemo v naravi. "Nujno je razviti učinkovite rešitve, ki lovijo, zbirajo in celo reciklirajo te mikroplastike, da bi ustavile plastifikacijo našega naravnega okolja," je dejala Sylvia Lang Liu, raziskovalka mikrobiologije pri PolyU in vodilna raziskovalka tega projekta.

Mikroplastika so delci plastike, običajno manjši od 5 mm, ki se nenamerno spustijo v okolje med proizvodnjo in razgradnjo, na primer vrečk za živila ali steklenic za vodo, ali med vsakodnevnimi aktivnostmi, kot je pranje sintetičnih oblačil, kot je najlon, ali uporaba izdelkov za osebno nego, z drgnjenjem mikrokroglic v njih. Čeprav so majhne, ​​je tveganje za okolje ogromno.

Mikroplastika ni lahko biološko razgradljiva, zato se obdrži dlje časa, absorbira in kopiči pa tudi strupene kemikalije. Razprši se v odpadne vode in v oceane, ogroža morske živali, ki jo na koncu pojedo in sčasoma kaplja v prehranjevalno verigo in škoduje tudi zdravju ljudi. Po podatkih Mednarodne pomorske organizacije so leta 2018 v več kot 114 vodnih vrstah našli mikroplastiko, našli so jo tudi v soli, solati, jabolkih in drugje. Kljub temu pa še vedno ni nobenega trajnostnega, univerzalnega načina za odpravo mikroplastike.

S to raziskavo je Liujeva ekipa izdelala bakterijski biofilm iz bakterije, imenovane Pseudomonas aeruginosa, ki je zmožen imobilizirati in ujeti mikroplastiko, ki plava okoli vode. Te mreže za mikrobe ujamejo in združijo mikroplastiko ter jo potopijo na dno vode. Nato lahko raziskovalci, zahvaljujoč mehanizmu za zajemanje in sprostitev z uporabo gena za razpršitev biofilma, mikroplastiko izpustijo iz pasti za bakterije in dobijo večjo količino zbrane mikroplastike, pripravljeno za recikliranje.

"To je resnično inovativna in razburljiva uporaba biofilmskega inženirstva za reševanje krize plastičnega onesnaževanja," je povedala dr. Joanna Sadler, raziskovalka z Univerze v Edinburghu, ki ni sodelovala v tej študiji. "Eden največjih izzivov pri ravnanju z mikroplastiko je zajemanje tako majhnih delcev, da se lahko razgradijo in odstranijo iz okolja. Liu in sodelavci so pokazali elegantno rešitev tega problema, ki ima velik potencial za nadaljnji razvoj v resnično tehnologijo čiščenja odpadnih voda."

Vendar je poskus še vedno predhoden: izveden je bil kot preizkus dokazov o konceptu v nadzorovanem laboratorijskem okolju in ne v oceanu ali kanalizaciji; in to z uporabo seva bakterij 'aeruginosa', ki je za ljudi bakterija, ki prenaša bolezni, in je verjetno ne bi bilo mogoče uporabiti v obsežnih projektih. Toda raziskovalci so prepričani, da je mogoče metodo ponoviti, da bi našli naravne bakterije, ki tvorijo biofilm, neposredno v kanalizaciji ali drugih vodnih okoljih in od tam nadaljevali.

"Kar zadeva zajemanje mikroplastike, je to zanimiv razvoj," je povedal dr. Nicholas Tucker, višji predavatelj molekularne mikrobiologije na Univerzi Strathclyde, ki ni sodeloval v študiji. "Ali je prilagodljivo, bo zanimivo videti." Po njegovem mnenju bo treba opraviti več raziskav o tem, na katerih vrstah površin raste biofilm. Vendar pa takšne raziskave predstavljajo dober primer številnih načinov uporabe mikrobne biotehnologije in kakšne velike podvige lahko dosežejo majhne bakterije. "To na splošno kaže, da mikrobi lahko in bodo imeli vlogo v vsaki fazi življenjskega cikla plastike," je dejal Tucker.