Sciencemag.cz
Doporučujeme
Bakterie Pseudomonas aeruginosa může přirozeně konzumovat polyethylen jako zdroj potravy.
Výzkumníci z Rensselaer Polytechnic Institute a Argonne National Laboratory vyvinuli kmen bakterií, který dokáže přeměnit plastový odpad na pavoučí hedvábí s mnohostranným využitím. Má jí i první případ, kdy vědci použili bakterie k přeměně polyethylenu (na jehož bázi je mnoho předmětů na jedno použití) na vysoce hodnotný proteinový produkt.
Pavoučí hedvábí je jakýsi přírodní kevlar. V tahu může být téměř stejně pevné jako ocel, má však šestkrát menší hustotu. Jako bioplast je hedvábí pružné, houževnaté, netoxické a biologicky odbouratelné. Syntetizované hedvábí by mohlo najít uplatnění v textilním a kosmetickém průmyslu, ale i v medicíně.
Bakterie Pseudomonas aeruginosa, která byla použita v této studii, může přirozeně konzumovat polyethylen jako zdroj potravy. Vědci stáli před úkolem upravit tuto bakterii tak, aby přeměnila atomy uhlíku z polyethylenu na (geneticky zakódovaný) protein hedvábí. Překvapivě zjistili, že jejich nově vyvinutá bakterie dokáže vyrobit hedvábný protein s výtěžností, která konkuruje některým bakteriálním kmenům, které se již v biotechnologiích používají běžně.
Bakterie přesněji řečeno neumí rozložit samotný polymer s dlouhými molekulami, ten je jim třeba „předtrávit“. Zahříváním polyethylenu pod tlakem vznikla měkká voskovitá látka, kterou už geneticky upravené bakterie jako zdroj živit zvládly. Proces probíhal rychle, stačilo baňkami třepat. Už po 72 hodinách vědci bakterie z tekuté kultury odcedili, přečistili hedvábný protein a vysušili ho mrazem. V této fázi by protein, který připomínal roztrhané bavlněné kuličky, mohl být spředen do nití nebo upraven do jiných dále využitelných forem.
Proces ještě není dostatečně efektivní pro průmyslové nasazení, k jeho výhodám má však patřit mj. to, že se v něm neužívají žádné toxické chemikálie.
Alexander Connor et al, Two-step conversion of polyethylene into recombinant proteins using a microbial platform, Microbial Cell Factories (2023). DOI: 10.1186/s12934-023-02220-0
Zdroj: Rensselaer Polytechnic Institute / Phys.org, přeloženo, zkráceno
Building an email list organically has been rewarding.