Výzkumný tým pod vedením doktora Lee Hyung-Kwana z Korejského výzkumného ústavu biotechnologie našel nové vodítko pro řešení problému znečištění plastovým odpadem, které ohrožuje globální ekosystém.
Tento tým identifikoval mikroorganismus vyizolovaný z mořského plastového odpadu v oblasti Jeju, jenž má schopnost přirozeně rozkládat BHET, klíčovou meziprodukt v procesu rozkladu plastů.
Vědci se nejprve zaměřili na mikrobiální společenstva, která se přirozeně shromáždila na površích plastů u pobřeží. Analýzou plastových fragmentů shromážděných na pláži Jeju zjistili, že se zde nachází osm různých druhů mikroorganismů, které koexistují a jeden z těchto kmenů vykázal výraznou schopnost snižovat hladinu BHET.
Mikroorganismus Stenotrophomonas sp. WED208 dokázal v kultivačním médiu obsahujícím BHET vyrůst po dobu 30 dní a snížit množství BHET přibližně o 30%, přičemž tuto látku transformoval na jiné rozkladné produkty.
Tento objev poskytuje důležité důkazy o tom, že v přírodě mohou různé mikroorganismy společně rozkládat plasty ve více krokových fázích.
Vědecký tým provedl analýzu kompletního genetického materiálu mikroorganismu WED208, aby pochopil, jak je schopen rozložení BHET na molekulární úrovni. Analýza ukázala, že WED208 má specifické proteiny (enzymy) nezbytné pro rozřezání BHET, přičemž tyto enzymy obsahují všechny klíčové aminokyseliny nezbytné pro rozkladnou reakci.
Tímto způsobem se potvrdilo, že WED208 není pouze mikroorganismem, který BHET konzumuje, ale také má schopnost vlastnit specializované enzymy pro jeho rozklad.
Tento výzkum naznačuje možnost rozšíření stávajícího přístupu, který usiluje o rozklad celého PET pomocí jednoho mikroorganismu, na využití ekologických mikrobiálních sítí ve formě „vícestupňového rozkladného systému“.
Během výzkumného procesu bylo izolováno celkem osm různých druhů mikroorganismů spolu s WED208, přičemž se předpokládá, že každá z těchto mikroorganismů disponuje odlišnými rozkladnými schopnostmi a metabolickými charakteristikami.
Vybudováním „mikrobiálního konsorcia“ vhodným spojením těchto mikroorganismů se očekává významné zvýšení rychlosti a efektivity rozkladu PET.
Doktor Lee uvedl: „Tento výzkum je prvním případem, kdy bylo na molekulární úrovni prokázáno, že mikroorganismy již přítomné v oceánech mají schopnost zpracovávat meziprodukty plastu. To bude důležitým základem pro rozvoj technologií na zpracování plastů založených na ekologické mikrobiótě.“
Výsledky tohoto výzkumu byly publikovány v mezinárodním vědeckém časopise „Frontiers in Microbiology“ dne 23. října.
