Hlboko v Amazonskom pralese výskumníci objavili hubu, o ktorej môžeme odvážne povedať, že má potenciál zmeniť svet. Druh Pestalotiopsis microspora dokáže rozkladať polyuretán ako jediný zdroj uhlíka, a to aj bez prístupu kyslíka – napríklad hlboko na skládkach. Môže ísť o revolučný spôsob, ako príroda porazí plastový odpad. Nie je to však jediná huba svojho druhu.
Výskumníci z Havajskej univerzity v Mānoa nedávno zistili, že mnohé druhy húb z pobrežného prostredia Havaja majú schopnosť rozkladať plasty, pričom táto ich schopnosť sa dá zrýchliť. Môže takáto prírodná recyklácia pomôcť ukončiť problém s plastom na našej planéte?
Jednorazové plasty končia. Nové pravidlá pre obaly pocítime už čoskoro
Prvý záznam o vlastnostiach huby Pestalotiopsis microspora siaha do roku 1880. Jej biodegradačný potenciál však odhalili študenti počas výskumu v amazonskom národnom parku Yasuni pod vedením Yale University.
V roku 2011 študenti počas vedeckej expedície v ekvádorskom amazonskom dažďovom pralese narazili na hubu ukrytú v tkanivách rastlín v národnom parku Yasuní. Onedlho odhalili jej jedinečnú schopnosť: dokáže rozložiť jeden z najbežnejších typov plastov, polyuretán, a to aj v úplne bezkyslíkovom prostredí.
Ako to funguje?
Táto huba vylučuje silné oxidačné enzýmy nazývané polyuretánázy, ktoré rozkladajú polyméry s dlhým reťazcom v plaste – rozkladajú ich na malé kúsky a potom absorbujú tieto fragmenty ako palivo. Väčšina biodegradačných metód sa spolieha na kyslík – predstavte si kompost na záhrade. Ale P. microspora kyslík nepotrebuje. Práve v tom sa skrýva jej obrovský potenciál, pretože skládky a hlboké vrstvy oceánov sú zóny s nízkym obsahom kyslíka. Tejto hube sa darí aj v takýchto podmienkach.
Tento dovolenkový raj je zavalený odpadom, ktorý denne prinášajú milióny turistov
Plastový odpad sa hromadí najmä na skládkach, kde v dôsledku slabo prevzdušneného prostredia mnohé biologické procesy zlyhávajú. Práve tu môže Pestalotiopsis microspora využiť svoju schopnosť fungovať bez kyslíka a degradovať polyuretán.
Hoci je tento objav širokej verejnosti stále málo známy, okamžite upútal pozornosť biológov a environmentalistov, pretože polyuretán, ktorý sa používa v mnohých každodenných predmetoch, ako sú izolačné peny, podrážky topánok, automobilové súčiastky, matrace, farby a lepidlá, je biologicky nerozložiteľný plast. Môže pretrvávať stovky rokov na skládkach, kde sa hromadí bez toho, aby sa rozložil. Nájdenie organizmu, ktorý sa ním dokáže „živiť“, by mohlo zmeniť budúcnosť boja proti plastovému odpadu.
Vytrénovali huby, aby plast rozložili rýchlejšie
Výskumníčka Ronja Steinbachová vo februári tohto roka publikovala výskum spomínanej huby, ktorý poznatky o jej sile posunul na novú úroveň. Zatiaľ čo predošlé štúdie sa sústredili najmä na suchozemské huby a baktérie, tím z Havaja sa zameral na mikroskopické druhy húb pochádzajúce z piesku, morských rias, koralov a špongií. Ich cieľom bolo zistiť, či dokážu rozkladať plasty v podmienkach oceánu – tam, kde sa tento odpad hromadí v obrovských množstvách.
Ako jesť menej mikroplastov: Skryté hrozby vo vašej kuchyni a jednoduché kroky, ako ich obmedziť
„Huby majú superschopnosť jesť veci, ktoré iné organizmy nedokážu stráviť (ako drevo alebo chitín), a preto sme testovali huby v našej zbierke na ich schopnosť tráviť plast,“ vysvetlil profesor Anthony Amend z Pacific Biosciences Research Center, kde výskum prebiehal.
Výsledky prekvapili aj samotných vedcov: „Boli sme šokovaní, keď sme zistili, že viac ako 60 % húb, ktoré sme zozbierali z oceánu, malo určitú schopnosť konzumovať plasty a premieňať ich na huby,“ dodala Steinbachová.
Ešte zaujímavejšia bola schopnosť húb prispôsobiť sa. Po troch mesiacoch sa niektoré z nich naučili premieňať plast rýchlejšie až o 15 %. „Bolo veľmi vzrušujúce vidieť, že len za tri mesiace, čo je relatívne krátky čas, niektoré huby dokázali zvýšiť svoju mieru kŕmenia až o 15 %, “ poznamenala výskumníčka. Výskum ukázal, že tieto mikroskopické organizmy možno „trénovať“, teda selektovať a kultivovať tie, ktoré premieňajú plast najefektívnejšie.
Výskum havajského tímu preto predstavuje významný posun. „Náš výskum zdôrazňuje morské huby ako sľubnú a do značnej miery nevyužitú skupinu, na ktorú by sa mali skúmať nové spôsoby recyklácie a odstraňovania plastov z prírody. Huby v oceáne študuje len veľmi málo ľudí a odhadujeme, že v súčasnosti je popísaných menej ako jedno percento morských húb,“ uzatvára Steinbachová.
Aj nemecké huby požierajú plasty
Ďalší významný výskum v oblasti priniesli výskumníci v Nemecku, ktorí objavili mikroskopické huby rozkladajúce niektoré syntetické polyméry, a to aj v prostredí bez iných zdrojov uhlíka. Tento objav prináša ďalší signál, že biotechnológia môže zohrávať úlohu v boji proti plastovému odpadu, ktorý každoročne končí v oceánoch a pôdach.
Výskum prebiehal pri jazere Stechlin v severovýchodnom Nemecku a viedol ho Hans-Peter Grossart z Leibnizovho inštitútu sladkovodnej ekológie a vnútrozemského rybolovu. Ako uviedol pre Reuters TV: „Najprekvapujúcejším zistením našej práce je, že naše huby dokázali rásť výlučne na niektorých syntetických polyméroch a dokonca tvoriť biomasu.“
Platba odpadkami? Kaviarne v tejto krajine prijímajú namiesto peňazí plast
Vedci sa domnievajú, že tieto mikroorganizmy by mohli byť využité v čistiarňach odpadových vôd alebo v uzavretých spracovateľských zariadeniach s kontrolovanými podmienkami. No zároveň upozorňujú, že to nie je kompletné riešenie. „Ich práca bude pravdepodobne len malou časťou riešenia znečistenia plastmi“. Problém si totiž vyžaduje aj výrazné zníženie výroby plastových obalov a výrazné obmedzenie ich zásahu do životného prostredia.
Objavy zatiaľ narážajú na niekoľko problémov. Laboratórne podmienky, v ktorých sa dosiahla degradácia plastov, nie sú zhodné s podmienkami v reálnom prostredí skládok alebo morí. Mikroskopické huby potrebujú stabilnú vlhkosť, teplotu a pH – faktory, ktoré sú v otvorenej prírode alebo znečistenom prostredí veľmi ťažko dosiahnuteľné. Nové riešenie, ktoré huby prinášajú, sa teda javí len ako malý nástroj na zvládanie dôsledkov, nie samotnej príčiny plastovej krízy.
