„Klej”, który działa
Biofilmy. Brzmi ślisko, prawda?
Naprawdę. Zasadniczo jest to lepka społeczność drobnoustrojów. Przywiązują się do powierzchni. To taktyka przetrwania. Kiedy środowisko staje się toksyczne, gromadzą się w celu ochrony.
Ta lepka funkcja właśnie stała się zaletą. Naukowcy odkryli, że drożdże, zwłaszcza te żyjące w biofilmach, są w stanie usuwać mikroplastiki z wody.
Biofilmy pozwalają drobnoustrojom ściśle przylegać do twardych powierzchni, chroniąc je przed czynnikami stresogennymi i tworząc na zewnątrz gęstą, aktywną warstwę.
Oto jak to działa.
Komórki drożdży wydzielają flokulanty. Te chemikalia to zasadniczo klej magnetyczny. Powodują zlepianie się drobnych cząstek zawieszonych w cieczy. Nazywamy te grudki kłaczkami. Ładunek elektryczny, który normalnie zapobiega sklejaniu się cząstek, zostaje zneutralizowany. Cząsteczki przylegają do siebie. Stają się ciężkie. Potem się osiedlają.
Albo pływają. Wszystko zależy od gęstości.
Proces ten, zwany flokulacją, nie jest nowy. Jednak użycie drożdży do zwalczania mikroplastiku jest eksperymentem.
Problem tkwi w szczegółach
Mikroplastik. Rozmiar 5 milimetrów lub mniej.
On jest wszędzie. Zniszczone butelki. Mnóstwo. Postrzępione włókna odzieży.
Jeśli przepuścisz zanieczyszczoną wodę przez standardowy filtr, większość mikroplastików po prostu się prześlizgnie. Otwory w filtrze są większe niż kawałki plastiku.
Co więc powinniśmy zrobić?
Wykonujemy kawałki plastiku „trzymajcie się za ręce”.
Jeśli uda nam się oszukać te mikroskopijne kawałki poliestru lub polietylenu, aby się zlepiły, możemy zamienić je w obiekty wystarczająco duże, aby je złapać. Coś, co drożdże mogą wypłynąć na powierzchnię lub osiąść.
Badacze skupili się na dwóch typowych winowajcach. Politereftalan etylenu (PET). Pomyśl o butelkach po napojach. Również zwykły polietylen. Mnóstwo. Pakiet.
Podczas prania PET rozkłada się na włókna poliestrowe. Polietylen kruszy się w miarę gnicia worków.
Drożdże na ratunek
W badaniu przetestowano różne szczepy drożdży. Niektóre wyszły dobrze, inne nie.
Wszystko sprowadzało się do warstwy hydrożelowej otaczającej komórki drożdży. Ten inteligentny materiał na bazie polimerów reaguje na otoczenie. Sól. Temperatura. Poziom pH.
Jeśli hydrożel dobrze przyciąga wodę, tworzy lepką barierę. Lepka bariera zatrzymuje plastik.
Grupa kontrolna oczywiście pokazała nam linię bazową. Żadnych drożdży, tylko brudna woda. Wyniki? Wciąż brudny. Zgodnie z oczekiwaniami. Grupy kontrolne są potrzebne, aby udowodnić, że zmienna (w tym przypadku drożdże) faktycznie coś zrobiła. Bez kontroli, po prostu zgadujesz.
Dlaczego to jest ważne?
Porozmawiajmy o koralowcach.
Rafy koralowe to ekosystemy. Kruchy. Zwierzęta morskie, które budują domy z solidnego kamienia dla siebie i wszystkich innych. Duszą. Nie z kotew, ale z plastiku.
Kiedy ryby jedzą plastik, gromadzą się toksyny. Wzdłuż łańcucha pokarmowego.
Czekaj, czy my też nie jesteśmy ssakami?
Tak. Ludzie. Jemy ryby. Pijemy wodę. Jeśli woda jest pełna zdegradowanych polimerów, te chemikalia trafiają do nas.
Czy mikroorganizmy rozkładają plastik? Może. Zwykle jednak zbyt wolno, aby miało to znaczenie, zanim plastik trafi do oceanu. Takie podejście drożdżowe przyspiesza proces poprzez fizyczne usuwanie zanieczyszczeń. Nie niszcząc jednocześnie struktury chemicznej. Wystarczy oddzielić zanieczyszczenia od wody.
Jest to fizyczne rozwiązanie problemu chemicznego.
To nie jest złoty środek
Ekonomia dyktuje produkcję tworzyw sztucznych. Dlaczego? Ponieważ jest tani. Łatwy. Trwały.
Trwałość jest problemem. Nie chce zniknąć.
Ta metoda drożdżowa jest oczywiście obiecująca. Ale to jest eksperyment. Jutro nie posprząta Pacyfiku.
Dane sugerują, że działa w kolbie. Czy można zwiększyć skalę tego procesu?
Oczyszczalnie ścieków przetwarzają miliardy galonów wody. Czy jeśli zintegrują kultury drożdży, będą w stanie odfiltrować niewidoczne cząstki, zanim woda dotrze do morza?
Może.
Ale jak dotąd mamy tylko biofilmy. Lepki klej mikrobiologiczny wykonujący zadanie, do jakiego nigdy nie ewoluował.
Plastik nie znika. Po prostu go łapią. A złapanie to połowa sukcesu.
Odpoczynek? Nie poznaliśmy jeszcze zakończenia tej historii. 🍄
