A tömeggyártás és az életszínvonal emelkedése által megjelenő fogyasztói társadalom számos környezetvédelmi és fenntarthatósági problémát vet fel, amelyek közül az egyik a műanyagszemét feldolgozása. Jelenleg már számoskutatás zajlik a témában, több tudós a természet erejét próbálja felhasználni a műanyagok lebontásához, azaz a műanyagevő enzimeket. Sajnos az iparilag felhasználható mértékig még nem sikerült eljutniuk a kutatóknak, az optimista előrejelzések szerint azonban a közeljövőben áttörésekre számíthatunk.
A természet ajándéka és egy véletlen módosítás
2016-ban, egy japán műanyagfeldolgozó üzemben talajban találtak először olyan baktériumokat, amelyek képesek műanyag lebontására. Az ekkor felfedezett baktérium, az Ideonella sakaiensis azonban csak a polietilén-tereftalát (ismertebb nevén PET) lebontására volt képes, arra is csak hosszú idő alatt és specifikus körülmények között. A kutatók azonban nem adták fel a természet általi műanyaglebontás iránti küzdelmet, és további kísérleteket folytattak, mígnem 2018-ban egy kaliforniai laborban sikerült véletlenül úgy módosítani a baktériumot, hogy gyorsult a lebontási folyamat. 2020-ra azt, is el tudták érni, hogy hatszor olyan gyorsan bontsa le a műanyagot a baktérium, mint azt megelőzőleg.
Friss eredmények a műanyagbontó enzimekről
2022 áprilisában új mérföldkőhöz érkezett a PET lebontására fókuszáló kutatás: egy texasi kutatóintézetben a baktérium műanyaglebontásért felelős enzimének aminosavIáncában végzett módosításoknak köszönhetően sikeresen elérték azt, hogy az enzim 48 óra alatt egy egész műanyagtálcát eltüntessen. Emellett a bontáshoz szükséges feltételekben is jelentős eredményeket értek el a kutatók, ugyanis míg korábban csak magas hőmérsékleten jöttek létre a megfelelő körülmények, most már 50 Celsius fok alatti hőmérsékleten is működik az enzim.
A széleskörű felhasználástól azonban még távol vagyunk, ugyanis, ha a laborokon kívül „szabadon engednék” ezt az enzimet, a szükséges körülmények megléte mellett minden PET anyagú műanyagot elkezdene bontani, legyen az egy konyhabútor, ruhadarab, vagy bármi egyéb. Megfelelő szabályozás hiányában és további kutatás-fejlesztés nélkül így negatív kimenetele is lehetne az alapvetően környezeti szempontból pozitív felfedezésnek.
Mindezek ellenére az újrahasznosítás és szemétfeldolgozási szektornak az jelentené a legnagyobb segítséget, ha a műanyagcsomagolásokat lecserélnék, és általánosan csökkenne a hulladéktermelés. Mára már több mint 12 féle műanyag van használatban, amelyek közül a PET a szilárdhulladék 12%-át teszi ki. A műanyagbontó enzim kutatás sikeressége, és széleskörű használata esetén tehát továbbra is jelentős mennyiségű hulladékot kellene újrahasznosítania az emberiségnek, ráadásul a bontáshoz a szemét szelektív gyűjtésében is átalakításokat, szigorításokat kellene eszközölni. Már az is jelentősen megnehezítheti a lebontást, ha rajtamarad a papír címke, vagy bármely egyéb anyag a műanyagon, mivel ezekre nincs hatással az enzim, ezért akár a célra alkalmas, egységesített csomagolás is szükségessé válhat a feldolgozás érdekében.
Mit tartogat a jövő?
Ami igazán érdekessé teszi az egész folyamatot, az az, hogy mekkora áttöréseket érnek el a kutatók mindössze 1-2 év leforgása alatt. Most pedig, hogy a bioinformatika eszközei mellett mesterséges intelligenciát is használnak, még nagy mértékben felgyorsulhat a kutatás további fejlődése, ami hosszú távon esélyt adhat a műanyagkörforgás megvalósítására is. Viszont az igazán nagy áttörés, ami ahhoz kéne, hogy ipari mértékben lehessen használni ezt az enzimet az még várat magára.
