Rozsah našeho problému s plastovým odpadem nutí vědce hledat odpovědi široko daleko a tým z australské University of Queensland (UQ) toto hledání přivedlo k malým hladovým zvířátkům známým jako „superčervi“. Nyní se ukázalo, že tito drobní tvorové mají zdravou chuť na plastový odpad, což se vědcům podařilo vysledovat vzhledem ke specifickým enzymům v jejich střevních bakteriích, které plast přeměňují na energii.
Druh zophobas morio v této studii si díky své velké a mohutné povaze vysloužil přezdívku „superčervi“ a výzkum začal naznačovat jejich potenciál degradovat plastový odpad. Tým z UQ se ponořil do těchto možností studiem střevního mikrobiomu červů zophobas morio umístěných 3 týdnů na různé diety po dobu: někteří byli krmeni otrubami, jiná skupina pouze polystyrenem a další skupina byla nucena hladovět. To přineslo značné rozdíly ve střevním mikrobiálním prostředí, přičemž červi, kteří hladověli a živili se polystyrenem, vykazovali menší mikrobiální diverzitu a vyšší přítomnost oportunních patogenů. Přestože skupina s polystyrenem zaznamenala tyto negativní zdravotní účinky, zároveň v důsledku plastové diety přibírala na váze.
„Zjistili jsme, že superčervi krmení pouze polystyrenovou stravou nejen přežili, ale dokonce i nepatrně přibrali,“ řekl dr. Chris Rinke, který vedl výzkum. „To naznačuje, že červi mohou získávat energii z polystyrenu, s největší pravděpodobností pomocí svých střevních mikrobů.“
Pomocí techniky zvané metagenomika pak vědci dokázali identifikovat sadu bakteriálních enzymů odpovědných za degradaci polystyrenu, což podporuje hypotézy vznesené v dřívějších výzkumech. To představuje první pohled na metabolické dráhy, které umožňují superčervům degradovat polystyren, což je proces, o kterém vědci říkají, že ve výsledku dokonce produkuje cenné vedlejší produkty.
„Superčervi jsou jako miniaturní recyklační závody, které drtí polystyren a pak jím krmí bakterie ve svých střevech,“ řekl doktor Rinke. „Produkty rozkladu z této reakce pak mohou být použity jinými mikroby k vytvoření vysoce hodnotných sloučenin, jako jsou bioplasty.“
Zjištění se přidávají k rostoucímu seznamu objevů demonstrujících, jak mohou enzymy degradovat plastové materiály, a mohly by proto hrát důležitou roli v našem úsilí o nakládání s odpady. Patří mezi ně rychle působící enzymy, které rozkládají plasty už za 24 hodin, enzymy, které redukují plasty na jedinou molekulu, enzymy, které lze zabudovat do plastového materiálu, aby se mohl rozkládat, a upravené „superenzymy“, které vysokou rychlostí pohlcují odpad. Tým z UQ má podobné ambice a doufá, že zkonstruuje verze těchto enzymů, které mohou spolupracovat s mechanickými systémy v recyklačních závodech, aby biodegradovaly plasty poté, co jsou ty rozdrceny. Nyní se zaměřuje na tuto možnost, počínaje úsilím o pěstování střevních bakterií superčervů v laboratoři a testováním jejich schopnosti degradovat polystyren.
„Pak se můžeme podívat na to, jak můžeme proces upgradovat na úroveň požadovanou pro celý recyklační závod,“ řekla spoluautorka studie Jiarui Sun.
Výzkum byl publikován v časopise Microbial Society.