• Nauka

Zmodyfikowane bakterie mogą rozkładać nierozkładalny nylon z ubrań

The Nox 10 lutego, 2025

<div class="ImageWrapper”>

Naukowcy opracowali genetycznie zmodyfikowaną bakterię zdolną do rozkładu chemikaliów zawartych w nylonie i przekształcania ich w przydatne produkty. Odkrycie to może w przyszłości pomóc w recyklingu odzieży oraz sieci rybackich, co stanowiłoby znaczący krok w kierunku bardziej zrównoważonej gospodarki odpadami.

Problem z recyklingiem nylonu

Nylon, znany również jako alifatyczny poliamid, to tworzywo sztuczne szeroko stosowane dzięki swojej wysokiej odporności na uszkodzenia oraz dużej wytrzymałości na rozciąganie. Mimo jego popularności, obecny wskaźnik recyklingu nylonu wynosi mniej niż 5 procent, co sprawia, że większość zużytych produktów trafia na wysypiska śmieci.

Obecnie produkcja nylonu wynosi około 10 milionów ton rocznie, jednak efektywne metody jego odzyskiwania i ponownego wykorzystywania praktycznie nie istnieją. Ponadto spalanie nylonu jest problematyczne, ponieważ podczas tego procesu powstają cyjanki – substancje niezwykle toksyczne dla środowiska i zdrowia ludzi.

Nowa metoda biologicznego rozkładu nylonu

Do tej pory nylon można było rozpuścić jedynie w silnych kwasach, jednak produkty wynikające z tego procesu miały niewielką wartość komercyjną. Niemieccy naukowcy z Centrum Badawczego Jülich postanowili znaleźć alternatywę i wykorzystali kombinację inżynierii genetycznej oraz ewolucji laboratoryjnej, aby stworzyć szczep bakterii Pseudomonas putida, zdolny do rozkładu nylonu i przekształcania go w użyteczne materiały.

Bakteria ta jest już znana ze swojej zdolności do degradacji substancji ropopochodnych, np. podczas usuwania skutków wycieków ropy naftowej. W ostatnich latach zauważono również jej skuteczność w rozkładaniu plastiku, co otworzyło nowe możliwości w dziedzinie biologicznych metod recyklingu.

Genetyczna modyfikacja bakterii

Naukowcy wzięli pod lupę szczep Pseudomonas putida KT2440 i dodali do niego geny pozwalające na metabolizowanie różnych substancji chemicznych powstających w wyniku rozpuszczenia nylonu. Następnie bakterie były wielokrotnie hodowane w warunkach laboratoryjnych, aby zidentyfikować te, które najlepiej radzą sobie z rozkładem nylonu. Po kolejnych modyfikacjach i selekcji udało się wyhodować szczep zdolny do przekształcania nylonu w przydatne produkty, takie jak polihydroksymaślan (PHB) – biodegradowalny plastik, który jest bezpieczny dla organizmów żywych.

Skuteczność i wyzwania

Nowa metoda działa bardzo efektywnie – według badań bakterie konsumują od 80 do 90 procent przetworzonego wcześniej plastiku nylonowego. Istnieją jednak pewne ograniczenia, które wymagają dalszych badań. Obecnie tylko około 7 procent suchej masy bakteryjnej po zakończeniu procesu stanowi użyteczny produkt końcowy. Aby metoda stała się opłacalna na większą skalę, konieczne jest zwiększenie tej wartości poprzez dalsze modyfikacje genetyczne bakterii oraz optymalizację używanych substancji chemicznych.

Perspektywy na przyszłość

Chociaż metoda ta ma ogromny potencjał, jej wprowadzenie na szeroką skalę może potrwać jeszcze 10, 20, a nawet 30 lat. Naukowcy pracują nad udoskonaleniem procesu, aby uczynić go bardziej wydajnym i dostosowanym do warunków przemysłowych. Jednocześnie uspokajają, że bakterie te nie stanowią zagrożenia dla ubrań czy plastikowych elementów samochodów – wymagają bowiem wcześniejszego przygotowania materiału, aby mogły go przyswajać.

Nowa nadzieja dla recyklingu

Chociaż bakterie te nie będą mogły bezpośrednio oczyszczać oceanów z sieci rybackich, odkrycie tej metody może zachęcić do ich zbierania i przetwarzania w przyszłości. Możliwość recyklingu nylonu nie tylko zmniejszyłaby ilość odpadów trafiających na wysypiska, ale także przyczyniłaby się do redukcji plastiku w ekosystemach morskich.

Odkrycie to stanowi więc obiecujący krok w stronę bardziej zrównoważonego podejścia do gospodarki odpadami i może znacząco wpłynąć na przyszłość recyklingu materiałów syntetycznych.