O echipă de cercetători a reușit să modifice genetic bacterii pentru a produce un plastic puternic și flexibil, asemănător nylonului. Acest progres, raportat în revista Nature Chemical Biology, marchează un pas important în dezvoltarea bioplasticelor durabile, deși producția lor rămâne momentan mai costisitoare decât cea a plasticelor convenționale pe bază de combustibili fosili.

O soluție biologică pentru criza poluării cu plastic

La nivel global, se produc anual aproximativ 400 de milioane de tone de deșeuri plastice non-degradabile, care amenință ecosistemele și sănătatea umană. Până acum, bacteriile au fost utilizate pentru a genera poliesteri, cum ar fi poli-hidroxialcanoații (PHA), dar obținerea unor materiale similare nylonului a fost o provocare.

Potrivit lui Colin Scott, expert în ingineria enzimelor la compania Uluu din Australia, acest studiu „demonstrează cât de mult poate contribui biologia la combaterea crizei deșeurilor din plastic.”

Cum au reușit cercetătorii?

Bacteriile produc în mod natural polimeri pentru a stoca nutrienți, dar până acum nu existau enzime capabile să creeze structuri similare nylonului. Pentru a depăși acest obstacol, echipa de cercetători, condusă de Sang Yup Lee de la Korea Advanced Institute of Science and Technology, a modificat gene care codifică enzime din diverse specii bacteriene și le-a introdus în Escherichia coli sub formă de plasmide.

Aceste gene au permis bacteriilor să sintetizeze un bioplastic denumit poli(ester amidă) (PEA), compus predominant din poliester cu câteva legături de tip amidă, asemănătoare celor din nylon.

Limitări și perspective

Deși testele au arătat că acest tip de PEA are proprietăți fizice și mecanice comparabile cu polietilena – unul dintre cele mai utilizate plastice comerciale – mai sunt pași de făcut pentru a crea un material complet asemănător nylonului.

Seiichi Taguchi, specialist în bioproducție la Universitatea Kobe din Japonia, atrage atenția că plasticul obținut ar putea avea o rezistență mai scăzută decât polietilena, din cauza frecvenței reduse a aminoacizilor în polimeri. De asemenea, adăugarea unui aminoacid în polimeri poate duce la întreruperea lanțului, generând structuri mai slabe.

În ciuda acestor limitări, studiul deschide noi posibilități pentru dezvoltarea unor alternative biodegradabile la materialele plastice tradiționale.

Sursa