Czy żołądki krów są odpowiedzią na problem rozkładu trudnych do recyklingu tworzyw sztucznych?
Trudno byłoby odpowiedzieć przecząco na pytanie, czy tworzywa sztuczne są ważne w naszym codziennym życiu. Dużym problemem pozostaje jednak fakt, że każdego roku mieszkańcy Europy generują blisko 25 milionów ton odpadów z tworzyw sztucznych, przy czym zaledwie 30 % z nich trafia do recyklingu(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Pozostałe odpady są w większości przypadków spalane – to jeden z powodów, który sprawia, że problem znalezienia bardziej przyjaznych dla środowiska procesów stał się tak palący. Drugim jest szkodliwy wpływ tworzyw sztucznych na nasze zdrowie i środowisko naturalne.
Niespodziewane rozwiązanie problemu zanieczyszczenia plastikiem
Wyniki badania opublikowanego w czasopiśmie naukowym „Frontiers in Bioengineering and Biotechnology”(odnośnik otworzy się w nowym oknie) przedstawiają zrównoważony i ekologiczny sposób na zmniejszenie ilości plastikowych śmieci. Okazuje się bowiem, że mikroorganizmy występujące w żołądkach krów są w stanie rozkładać niektóre rodzaje tworzyw sztucznych, w tym poli(tereftalan etylenu), czyli PET – materiał powszechnie występujący we włóknach odzieży oraz opakowaniach napojów i żywności. Austriaccy badacze odkryli, że bakterie występujące w żwaczu krowy – największej z czterech części żołądka – są w stanie rozkładać niektóre rodzaje tego wszechobecnego materiału. „Wystarczy tylko pomyśleć, ile płynu ze żwaczy krów gromadzi się każdego dnia w ubojniach – do tej pory był po prostu odpadem”, stwierdziła jedna z autorek badania, dr Doris Ribitsch z Uniwersytetu Zasobów Naturalnych i Nauk Przyrodniczych (BOKU) w Wiedniu w wypowiedzi dla dziennika „The Guardian”(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Zwiększanie skali byłoby stosunkowo proste dzięki produkcji żwaczy na szeroką skalę, która już teraz trwa w ubojniach.
Moc zjadania tworzyw sztucznych
Kolejny z autorów badania, prof. Georg Gübitz z BOKU dodał w wypowiedzi dla CNN(odnośnik otworzy się w nowym oknie): „W porównaniu z innymi enzymami, które zostały zbadane w ciągu ostatnich 10 lat, żwacz okazał się najbardziej skutecznym rozwiązaniem. W dłuższej perspektywie rozsądniejszą opcją będzie produkcja odpowiednich enzymów, a nawet usprawnianie ich działania dzięki inżynierii genetycznej”. Zainteresowanie bakteriami wynika z faktu, że dieta krów już teraz zawiera poliestry naturalnie występujące w roślinach. Badacze wyszli z założenia, że skoro mikroorganizmy są w stanie rozkładać podobne substancje, tworzywa sztuczne również nie powinny stanowić dla nich większego problemu. „W żwaczu i czepcu żyją ogromne zbiorowiska mikroorganizmów, których zadaniem jest rozkładanie pokarmu spożywanego przez zwierzęta”, wyjaśniła dr Ribitsch w wypowiedzi przytoczonej w artykule opublikowanym przez agencję United Press International(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Podejrzewaliśmy zatem, że niektóre z aktywności biologicznych mogą być również wykorzystane do hydrolizy poliestru”, dodała badaczka. Hydroliza jest reakcją chemiczną prowadzącą do rozkładu substancji. Poza PET, badacze zajęli się także badaniem biodegradowalnego tworzywa PBAT, czyli poli(adypinianu 1,4-butylenu-co-tereftalanu 1,4-butylenu), które jest wykorzystywane do produkcji reklamówek z tworzyw sztucznych, a także poli(2,5-furanodikarboksylan etylenu), czyli PEF – tworzywa pochodzenia biologicznego. Obie te substancje są wytwarzane ze źródeł odnawialnych. W celu przeprowadzenia badań na mikroorganizmach, badacze wykorzystali próbki płynu pochodzącego ze żwaczy krów, zebrane w jednej z austriackich ubojni. Następnie umieścili płyn ze wspomnianymi rodzajami tworzyw sztucznych w formie proszku i folii w inkubatorach, aby sprawdzić, w jakim stopniu ulegną one rozkładowi i rozpuszczeniu. Po przeprowadzeniu doświadczenia zespół doszedł do wniosku, że mikroorganizmy występujące w żołądkach krów są w stanie rozłożyć każdy z trzech rodzajów tworzyw sztucznych, a rozkład sproszkowanego materiału był szybszy niż w przypadku folii. Naukowcy nie ustają w wysiłkach ukierunkowanych na znalezienie mikroorganizmów, które będą w stanie rozkładać bardziej problematyczne wyroby z tworzyw sztucznych. W jakim celu? Wyobraźmy sobie świat, w którym mikroorganizmy pożerające tworzywa sztuczne, kryjące się dotychczas w żołądkach krów, ograniczają ilość plastikowych odpadów zalegających na naszych wysypiskach śmieci i zmniejszają zanieczyszczenie ekosystemów, a wszystko to przy kosztach wynoszących ułamek tego, ile kosztowałyby nas nowoczesne metody i technologie ich przetwarzania.