Μια σημαντική ανακάλυψη από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Κονστάνζ στη Γερμανία φέρνει στο φως ένα νέο βακτηριακό ένζυμο με διπλή δράση: μπορεί να διασπά ορισμένους πολυεστέρες, αλλά και την πενικιλίνη. Η ανακάλυψη αυτή, που δημοσιεύθηκε στο «The ISME Journal», υποδεικνύει μια ανησυχητική σύνδεση μεταξύ της διαχείρισης των πλαστικών αποβλήτων και της μικροβιακής αντοχής στα αντιβιοτικά.
Ο μηχανισμός Pac-Man και η «Πλαστισφαίρα»
Το ένζυμο ονομάστηκε «Pac-Man» λόγω της ιδιαίτερα ανοιχτής ενεργής περιοχής του, η οποία του επιτρέπει να «καταβροχθίζει» συνθετικά υλικά. Οι ερευνητές εντόπισαν το ένζυμο εξετάζοντας πώς οι μικροβιακές κοινότητες αντιδρούν στους πολυεστέρες μακράς αλυσίδας (LCAPs). Στο πλαίσιο των πειραμάτων, έθαψαν φιλμ βιοπλαστικού στο έδαφος ενός βοτανικού κήπου για έναν χρόνο. Η ηλεκτρονική μικροσκοπία αποκάλυψε ότι τα βακτήρια άνοιγαν μικροσκοπικές οπές στο υλικό, καθώς το ένζυμο παρέμενε αγκυρωμένο στην επιφάνεια των κυττάρων τους, επιτρέποντάς τους να εισχωρούν στο πλαστικό.
Η σύνδεση με την ιατρική
Η δομή του ενζύμου Pac-Man παρουσιάζει ομοιότητες με τις β-λακταμάσες, τα ένζυμα που επιτρέπουν στα βακτήρια να εξουδετερώνουν αντιβιοτικά όπως η πενικιλίνη. Εργαστηριακές δοκιμές επιβεβαίωσαν ότι το ίδιο ένζυμο που διασπά τους πολυεστέρες σε μονομερή μπορεί επίσης να αχρηστεύσει την πενικιλίνη. Αυτό υποδηλώνει ότι η προσαρμογή των μικροοργανισμών στη νέα «πλαστισφαίρα» —τον βιότοπο που δημιουργείται από τα πλαστικά απόβλητα— μπορεί ταυτόχρονα να ενισχύει την ανθεκτικότητά τους σε ιατρικές θεραπείες.
Το μέλλον των υλικών
Ενώ η κυτταρίνη διασπάται σε περίπου 80 ημέρες, τα βιοπλαστικά LCAP χρειάστηκαν 250 έως 330 ημέρες για να αποδομηθούν πλήρως, ενώ το συμβατικό πλαστικό υψηλής πυκνότητας (HDPE) παρέμεινε ανέπαφο. Οι ερευνητές τονίζουν ότι η λύση δεν είναι η απλή εναπόθεση ελπίδων στη φύση, αλλά η χρήση πολυμερών με συγκεκριμένα βιοχημικά σημεία διάσπασης που μπορούν να αναγνωρίσουν οι μικροοργανισμοί.
