Na stezce biodegradace

Běžná degradace trvá roky. Než dojde na změnu vlastností polymerů a štěpení jejich vazeb, odolné plasty mohou přežít až tisíc let, PET láhve se vyznačují životností zhruba poloviny tohoto čísla. Jenom v oceánech končí rok co rok na osm milionů tun plastů. Vliv na degradaci mají sluneční záření, specifické chemikálie či působení živlů.

Problém s degradací plastového odpadu je navíc dvojího rázu - přestože degradace plastových odpadů je kýžená, v první řadě jsou plasty naopak produkovány pro svou odolnost.

S tendencí k degradaci to tak nelze přehánět. Nově produkované plasty například pro potravinářské obaly mohou být již vyráběné k degradování povětrnostními vlivy jako vystavením kyslíku nebo UV záření, nepůjde však nutně o řešení pro všechny typy plastů ani pro řešení u plastů staršího data. Již skoro půlstoletí se však ví také o možnosti urychlit degradaci s pomocí bioaktivních komponentů, neboli mikroorganismů.

Právě z této možnosti vychází stoupající počet studií zkoumajících, které bakterie či živočichové mohou této biodegradaci napomoct nejvíce. Posledním překvapením je odhalení drobného motýla Zavíječe voskového, který doposud platil spíše za posla špatných zpráv. Během svého vývoje je totiž ve své larvální fázi škůdcem. Trávící enzymy Zavíječe dovedou pozřít a trávit včelí vosk, jinak rovněž velmi komplikovanou a těžko odbouratelnou látku. Právě díky tomu však Zavíječ můžete rovněž likvidovat plast!

Přišel na to tým španělského Institutu biomedicíny a biotechnologie, který publikoval svou studii na konci dubna v časopise Current Biology. Tým vědců pod vedením Paola Bombelliho v ní ohlásil rychlou schopnost Zavíječe rozložit polyethylen (PE), používaný pro většinu potravinářských obalů, na ethylenglykol, v průmyslu známější pod názvem Fridex.

Co více, k možnosti biodegradace plastů by bylo možné použít i příbuzný druh Zavíječe paprikového. Ironií osudu tým učinil svůj objev zcela náhodou, když uzavřel larvy obou druhů do běžného obalu.

Na stezce biodegradace

Během pouhé hodiny si Federica Bertocchiniová z Bombelliho týmu všimla, že plastový obal, v němž je Zavíječ uzavřen, má najednou drobné dírky. Během 12 hodin byly prvotní závěry jasné - ačkoliv Zavíječ plast z logických důvodů běžně nekonzumuje, jeho přirozená schopnost trávení včelího vosku, rovněž přirozeného polymeru, mu dodává schopnosti rozkládala i polymery vyrobené uměle. Detailní mechanismus procesu bude však muset být ještě prostudován.  

Právě zevrubné rozlousknutí mechanismů bude klíčové - řešit rozklad přebytečných plastů s pomocí farem chovajících Zavíječe by bylo krajně nepraktické a navíc rovněž rizikové. Již dnes mají včelstva po celém světě problémy s fungováním, navýšení počtu jejich škůdců by jim tak příliš nepomohlo. Pokud však Zavíječ naopak produkuje kýžené trávící enzymy s pomocí specifických bakterií, bylo by možné celý proces rychlého rozkladu plastů adaptovat pro průmyslové využití ve fermentačních nádržích.

Druhou možností, v případě, že by mikroorganismy nemohly být separovatelné z těla Zavíječe, by mohlo být přesné pochopení vzniku specifického enzymu na genetické úrovni, odhalení kýženého genu či genů odpovědných za produkci enzymů a jejich následné vložení do možných jiných mikroorganismů. Tím by se v zásadě opakoval stejný scénář, jen v lidské režii. Například bakterie E.coli již byly pokusně využity k produkci "fosilních" paliv. Otázkou podobných pokusů je však mnohdy rychlost, cena a efektivita.

Obě možnosti jsou samozřejmě momentálně čirými spekulacemi – Bombelliho tým prozatím pouze publikoval jedinou studii. Její závěry budou muset přezkoumat další pracoviště, z nichž nejspíše žádné nebude mít ambici překovat tuto metodu v komerční projekt.

Poptávka po biodegradatelnosti však stoupá a ani recyklace nemůže vrátit do oběhu všechny použité plasty. Bude-li tak celý proces dostatečně efektivní – a dvanáctihodinový hlad po plastech reportovaný Bombelliho studií naznačuje, že bude – je jenom otázkou času, než se příležitosti chopí některý z podnikavců.