Mikrobit oppivat syömään muoviroskaa

Miljoonia vuosia sitten, evoluution muutti pienet mikrobit monisoluisiksi kasveiksi, eläimiksi ja ihmisiksi. Nyt evoluutio muuttaa niitä joksikin yhtä ihmeelliseksi: ympäristöaktivisteiksi.

Ruotsin Chalmersin teknillisen yliopiston tutkimus sanoo niin. [1] mBIO-julkaisussa julkaistu tutkimus sai selville, että muovijäte on väistymässä useiden mikrobien tieltä, jotka tuottavat jätteitä vastaan taistelevia entsyymejä. Entsyymit pystyvät hajottamaan eri tyyppisiä muoveja, ja ne vaikuttavat kehittyneen suorana vastauksena muovijätteen kertymiselle, jonka määrä on kasvanut arviolta 70 vuotta sitten tuotetusta 2 miljoonasta tonnista vuodessa nykyiseen 380 miljoonaan tonniin vuodessa. [1]

“Me löysimme monenlaisia viitteitä, jotka tukevat sitä että globaalin mikrobiston muoveja hajottava potentiaali korreloi vahvasti ympäristön muovijätemäärien kanssa — tätä vahvasti ilmentää se miten ympäristö vastaa meidän sitä kohtaan esittämiin paineisiin” sanoo Aleksej Zelezniak, Chalmersin systeemisen biologian apulaisprofessori lehdistötiedotteessa.

Tähän päätelmään pääsemiseksi Zelezniak ja hänen kollegansa keräsivät 95 mikrobientsyymin tietokannan, joiden jo tiedetään hajottavan muovia, joita kaatopaikkojen bakteerit tuottavat. Sitten he keräsivät näytteitä ympäristön NDA:sta sadoista eri paikoista planeetalta, sekä maalta että mereltä, ja käyttivät tietokonemallintamista etsimään samanlaisia “muovinsyöntientsyymejä”. Koska ihmiset eivät ole löytäneet yhtäkään muovia hajottavaa entsyymiä, huolimatta  mikromuovin syömisen huolista, he käyttivät ihmisen bakteerikannan näytteitä väärien positiivisten kontrolloimiseksi. Yhteensä he identifioivat arviolta 30 000 entsyymiä, joilla oli kyky hajottaa kymmentä yleistä kaupallista muovimateriaalia. [1]

Lähes 60% identifioiduista entsyymeistä olivat tutkijoille uusia, ja ympäristönäytteet, joissa entsyymejä oli suurimpia konsentraatioita, oli kerätty erittäin saastuneilta alueilta kuten Välimeri ja Eteläinen Tyyni valtameri. Lisäksi maalta löydetyistä entsyymeistä suurempi määrä kykeni hajottamaan maaperästä yleisesti löytyvää muovijätettä, kuten ftalaatteja, joita usein vuotaa muovituotannossa, muovijätettä hävitettäessä ja sitä kierrätettäessä. Merinäytteistä kuitenkin entsyymejä löytyi pienemmissä konsentraatioissa matalemmissa vesissä, jonne mikromuovia kertyy suuria määriä. [1]

Kaikki tämä viittaa siihen, että mikrobit jatkavat evoluutiotaan kehittäen uusia muovia vastaan taistelevia supervoimia niiden sopeutuessa elinympäristöönsä.

“Tällä hetkellä muovia hajottavista entsyymeistä tiedetään varsin vähän, ja me emme odottaneet löytävämme niin suuria määriä niitä niin monista eri mikrobilajeista ja eri elinympäristöistä”, sanoi Jan Zrimec, tutkimuksen pääkirjoittaja ja Zelezniakin tutkimusryhmän entinen post-doc, joka on nyt tutkijana Slovenian biologian laitoksessa. “Tämä on yllättävä löydös, joka todella näyttää ongelman laajuuden.”

Muovin hajottamisen luonnollinen prosessi etenee erittäin hitaasti. Tyypillinen muovipullo, esimerkiksi, on ympäristössä jopa 450 vuotta ennen sen hajoamista. [2] Sellaisenaan ainoa ratkaisu muovikriisiin on eliminoida uuden muovin tuotanto ja merkittävästi kierrättää sitä. Tutkijat ovat toiveikkaita, että heidän työnsä tulee lopulta johtamaan mikrobientsyymien löytämiseen, joita voidaan kaupallisesti ottaa kierrätyskäyttöön. Jos yritykset voisivat käyttää entsyymejä nopeasti hajottamaan muoveja niiden rakennusosiksi, näin ajatus sanoo, uusia tuotteita voitaisiin tehdä vanhoista, mikä vähentäisi kysyntää uudelle muoville.

“Seuraava vaihe olisi testata kaikkein lupaavimpia entsyymikandidaatteja laboratoriossa ja läheisesti tutkia niiden ominaisuuksia ja arvioida niiden muovin hajottamiskykyä”, Zelezniak sanoi. “Siitä olisi mahdollista kehittää mikrobeja, joilla on tiettyihin polymeerityyppeihin kohdennettuja hajotustoimintoja.”

Tällä hetkellä WWF:n mukaan ainoastaan 9% muovijätteestä Yhdysvalloissa kierrätetään vuosittain, eli muovijäte aiheuttaa $8 miljardin tappiot niiden kalastamoille, merenkululle ja turismille aiheuttavien negatiivisten vaikutusten myötä. Muovijäte vahingoittaa yli 800 eläinlajia ja asettaa ihmisiä vaaraan olemalla riski kansanterveydelle, uhka kalakannoille ja myötävaikuttamalla ilmastonmuutokseen. [3]

Viitteet

 

Lähde:

https://www.treehugger.com/study-microbes-evolving-eat-plastic-pollution-5213822