Međunarodni tim znanstvenika uspio je dizajnirati biorazgradivi materijal sastavljen od bakterija sa sposobnošću razgradnje na kraju svog životnog vijeka, donoseći tako tračak nade u suočavanju s jednim od najozbiljnijih ekoloških problema, plastikom koja onečišćuje zrak, javlja EFE, a preuzima Agerpres.
plastičniFoto: Dreamstime
“Živa plastika”, kako je definiraju istraživači u studiji objavljenoj u utorak u časopisu Nature Communications, je mekani termoplastični poliuretanski materijal koji se može koristiti u proizvodnji cipela, prostirki, jastuka ili memorijske pjene.
Bakterija uključena u proces proizvodnje
Materijal se sastoji od bakterijskih spora soja Bacillus subtilis, uobičajene bakterije u tlu koja, kada je izložena hranjivim tvarima prisutnim u kompostu, klija i razgrađuje ovaj plastični materijal na kraju svog životnog ciklusa. “Ovo je inherentno svojstvo ovih bakterija”, objasnio je jedan od autora studije, Jon Pokorski, profesor nanoinženjeringa na Kalifornijskom sveučilištu u San Diegu, Sjedinjene Države.
Znanstvenici su koristili bakterijske spore zbog njihove otpornosti na teške uvjete okoliša. Za razliku od gljivičnih spora koje imaju reproduktivnu funkciju, bakterijske spore posjeduju zaštitni proteinski omotač koji omogućuje bakterijama preživljavanje u vegetativnom stanju.
Kako bi proizveli novu biorazgradivu plastiku, istraživači su u stroj za prešanje unijeli spore Bacillus subtilis i granule termoplastičnog poliuretana, gdje su dvije komponente miješane i otopljene na 135 stupnjeva Celzijusa. Istraživači su potom procijenili biorazgradljivost dobivenog materijala stavljajući ga na biološki aktivne i sterilne ostatke komposta na 37 stupnjeva Celzija s relativnom vlagom od 44-55%. Voda i druge hranjive tvari iz komposta potaknule su klijanje spora u plastici, koja je 90% biorazgrađena unutar pet mjeseci.
“Većina te plastike vjerojatno neće završiti u postrojenjima bogatim mikrobima. Stoga ova sposobnost samorazgradnje u okruženju bez dodatnih mikroba čini našu tehnologiju još održivijom”, rekao je Pokorski, citiran u priopćenju za javnost.
Industrijska proizvodnja, sljedeći korak
Istraživači priznaju da još nisu proučavali ostatke raspadnutog materijala, ali vjeruju da bi postojane bakterijske spore u njemu bile bezopasne, jer je Bacillus subtilis soj koji se koristi u probioticima i općenito se smatra bezopasnim za ljude i životinje, pa čak i koristan za zdravlje biljaka.
U ovoj studiji, bakterijske spore su modificirane da izdrže visoke temperature potrebne za proizvodnju polimera. “Razvijamo stanice iznova i iznova, sve dok ne dođemo do soja optimiziranog za toleriranje topline”, objasnio je drugi autor studije, Adam Feist, istraživač na istom sveučilištu.
Iako je trenutna studija usredotočena na proizvodnju male količine nove plastike u laboratorijskim razmjerima kako bi se ispitala njezina održivost, istraživači trenutačno rade na optimizaciji proizvodnog procesa plastike u industrijskim razmjerima, koja se sama uništava na kraju svoje uporabe život.
