Mikroorganismer udvikler sig til at spise plastik
Antallet af mikrobielle enzymer, der er i stand til at nedbryde plastik, vokser i takt med graden af plastikforurening i lokalområder. Sådan lyder det i et nyt studie af forskere fra Chalmers tekniska högskola i Sverige i undersøgelsen Plastic-Degrading Potential across the Global Microbiome Correlates with Recent Pollution Trends, der er blevet offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift mBIO.
Hvert år ender hele 9-14 millioner tons plastik i verdenshavene. Fordi den naturlige nedbrydning af plastik kan tage op til flere hundrede år alt efter plasttype, er der tale om et globalt problem, hvor plastikaffald hober sig op i havene og på land. Men de resultater, som de svenske forskere har fundet frem til, giver dem grund til at tro, at enzymer kan tilpasses til at starte en helt ny form for genbrug af plastikaffald.
Læs også: Biotek – sådan har bioteknologi formet vores samfund
Mikroorganismer udvikler sig til at kunne spise plastik
Produktionen af plastik er eksploderet til omkring 380 millioner ton om året i løbet af de seneste cirka 70 år – og det har været tilstrækkelig lang nok tid til, at nogle mikroorganismer er begyndt at reagere på de kemiske forbindelser i plastik.
Det er som sådan ikke ny viden, at enzymer er i stand til at nedbryde forskellige slags plastik. Mikroorganismer, der spiser plastik, er dog et relativt nyt fænomen, som blev opdaget første gang på en losseplads i Japan i 2016.
Det nye er derimod, at forskerholdet har brugt computermodellering til at analysere DNA-prøver fra 236 steder fordelt på 36 lande og 67 forskellige havområder fordelt på otte have. Med databehandlingen søgte forskerne efter mikrobielle enzymer, som viste potentiale til at nedbryde plastik. Disse enzymer blev sammenholdt med officielle tal for, hvor stor forurening med plastaffald der er de forskellige steder.
“Ved hjælp af vores modeller fandt vi flere beviser på, at det globale potentiale for plastnedbrydende mikrobiomer korrelerer stærkt med målinger af plastikforurening i miljøet – et vigtigt bevis på, hvordan miljøet reagerer på det pres, vi lægger på det,” siger Aleksej Zelezniak, lektor i systembiologi ved Chalmers University of Technology.
Forskerne fandt frem til 30.025 forskellige enzymer, som har potentiale til at nedbryde 10 forskellige udbredte slags plastik. Undersøgelsen viser også, at en ud af fire af de analyserede organismer indeholdt et enzym, der egner sig til at nedbryde plastik.
Jo mere plastforurening, jo flere enzymer nedbryder det
De kom også frem til, at prøver, hvor der var flest enzymer, kom fra steder, der er stærkt forurenede, blandt andet i Middelhavet og i det Sydlige Stillehav.
Resultaterne viste også konsekvent højere niveauer af nedbrydende enzymer på dybere havniveauer, hvilket viser en sammenhæng med de højere niveauer af plastikforurening, der findes på lavere havdybder.
Resultaterne viser med andre ord, at mængden og forskelligheden af enzymer, der nedbryder plastik, stiger som en direkte konsekvens af den lokale plastikforurening.
“På nuværende tidspunkt ved vi meget lidt om disse enzymer, der nedbryder plastik, og vi havde ikke forventet at finde så mange af dem på tværs af så mange forskellige mikrober og miljøområder. Det er en overraskende opdagelse, som virkelig illustrerer problemets omfang”, siger Jan Zrimec, forsker ved Det Nationale Institut for Biologi i Slovenien og medforfatter på undersøgelsen.
Mikroorganismer skal kunne genbruge plastik
Forskerne selv tror på, at deres resultater kan bruges til at opdage og tilpasse enzymer til en ny form for genbrugsproces af plastaffald.
“Det næste skridt er at teste de mest lovende enzymkandidater i laboratoriet for at undersøge deres egenskaber og den nedbrydningshastighed af plastik, de kan opnå. Derfra kan man udvikle mikrobielle samfund med målrettede nedbrydningsfunktioner for specifikke typer af polymer”, afslutter Aleksej Zelezniak.
Læs også: Nyheder om bioteknologi