The smallest solution to one of our biggest problems - Tierney Thys & Christian Sardet

Tłumaczenie: Adam Rogoń Korekta: Ola Królikowska

At this very moment, almost everything around you is being eaten.

Teraz, kiedy oglądasz ten film, prawie wszystko wokół ciebie jest zjadane.

Invisible to the naked eye, organisms called microbes swarm every surface.

Wszędzie roi się od niewidocznych dla ludzkiego oka mikroorganizmów.

Hordes of bacteria, archaea, and fungi have evolved to produce powerful enzymes

Hordy bakterii, archeonów i grzybów wykształciły silne enzymy

that break down tough organic material into digestible nutrients.

rozkładające trudną do strawienia materię organiczną

do postaci przyswajalnych składników odżywczych.

But there’s one particularly widespread type of material

Jest jednak bardzo popularny materiał,

that almost no microbes can biodegrade:

którego prawie żaden mikroorganizm nie jest w stanie rozłożyć.

plastics.

To plastik.

To make most plastics, molecules from oil, gas and coal are refined

Większość plastików powstaje z cząsteczek ropy naftowej, gazu ziemnego i węgla,

rafinowanych i przeobrażanych w długie, powtarzające się łańcuchy polimerowe.

and turned into long, repeating chains called polymers.

This process often requires temperatures above 100˚C, incredibly high pressure,

Taki proces wymaga zwykle temperatury powyżej 100 stopni Celsjusza,

ogromnego ciśnienia i różnych chemicznych modyfikacji.

and various chemical modifications.

The resulting man-made polymers are quite different

Stworzone przez człowieka polimery różnią się

from the polymers found in nature.

od polimerów występujących w naturze,

And since they’ve only been around since the 1950s,

a ponieważ są z nami dopiero od lat 50. XX wieku,

most microbes haven’t had time to evolve enzymes to digest them.

większość mikrobów nie zdążyła wykształcić enzymów mogących je strawić.

Making matters even more difficult,

Co gorsza,

breaking most plastics’ chemical bonds requires high temperatures

zerwanie wiązań chemicznych większości tworzyw sztucznych

wymaga wysokich temperatur,

comparable to those used to create them—

porównywalnych do tych, w jakich je stworzono,

and such heat is deadly to most microbes.

a taki gorąc jest zabójczy dla większości mikroorganizmów.

This means that most plastics never biologically degrade—

Dlatego większość plastików nie ulega biodegradacji.

they just turn into countless, tiny, indigestible pieces.

Zamiast tego rozpada się na wiele niejadalnych dla mikroorganizmów drobinek.

And pieces from the most common plastics like Polyethylene, Polypropylene,

Drobinki najpowszechniejszych plastików, takich jak polietylen,

polipropylen i politereftalan etylenu, gromadzą się od dziesięcioleci.

and Polyester-terephthalate have been piling up for decades.

Each year humanity produces roughly 400 million more tons of plastic,

Każdego roku ludzkość wytwarza około 400 milionów ton plastiku,

80% of which is discarded as trash.

z czego 80% ląduje w koszu.

Of that plastic waste, only 10% is recycled.

Jedynie 10% plastikowych odpadów jest poddawane recyklingowi.

60% gets incinerated or goes into the landfills,

60% zostaje spalone lub wywiezione na wysypisko,

and 30% leaks out into the environment

a 30% przedostaje się do środowiska

where it will pollute natural ecosystems for centuries.

i zanieczyszcza naturalne ekosystemy na setki lat.

An estimated 10 million tons of plastic waste end up in the ocean each year,

Szacuje się, że około 10 milionów ton odpadów plastikowych

trafia każdego roku do oceanów,

mostly in the form of microplastic fragments that pollute the food chain.

głównie w postaci mikroplastiku, który niszczy łańcuchy pokarmowe.

Fortunately, there are microbes that may be able

Na szczęście istnieją mikroorganizmy,

które mogą nam pomóc w walce z tym narastającym problemem.

to take a bite out of this growing problem.

In 2016, a team of Japanese researchers sampling sludge

W 2016 roku zespół japońskich badaczy

wśród próbek pobranych w zakładzie przetwarzającym plastikowe butelki

at a plastic-bottle recycling plant discovered

odkrył Ideonellę sakaiensis 201-F6.

Ideonella sakaiensis 201-F6.

This never-before-identified bacterium contained two enzymes

Ta nieznana dotąd bakteria zawierała dwa enzymy

capable of slowly breaking down PET polymers

pozwalające powoli rozłożyć polimery PET

at relatively low temperatures.

w stosunkowo niskiej temperaturze.

Researchers isolated the genes coding for these plastic-digesting enzymes,

Naukowcom udało się wyizolować geny kodujące te enzymy,

allowing other bioengineers to combine and improve the pair—

dzięki czemu inni bioinżynierowie połączyli je, ulepszyli

creating super-enzymes that could break down PET up to 6 times faster.

i stworzyli superenzymy rozkładające PET nawet sześć razy szybciej.

Even with this boost,

Ale mimo tego przyspieszenia

these lab-grown enzymes still took weeks to degrade a thin film of PET,

nadal potrzeba było tygodni, żeby enzymy rozłożyły cienką warstwę PET.

and they operated best at temperatures below 40˚C.

Wymagały one temperatury poniżej 40 stopni Celsjusza.

However, another group of scientists in Japan had been researching

Inny zespół naukowców już wcześniej prowadził w Japonii badania

bacterial enzymes adapted to high temperature environments

dotyczące enzymów bakteryjnych,

przystosowanych do działania w wysokiej temperaturze,

like compost piles.

w miejscach takich jak kompostowniki.

And within one particularly warm pile of rotting leaves and branches,

W jednym takim gorącym stosie gnijących liści i gałęzi

they found gene sequences for powerful degrading enzymes

znaleźli oni sekwencje genów odpowiedzialne za silny enzym trawienny,

known as Leaf Branch Compost Cutinases.

który nazwali “kutynazą kompostową z liści i gałęzi”.

Using fast-growing microorganisms,

Z pomocą szybko mnożących się mikroorganizmów

other researchers were able to genetically engineer

inni badacze mogli wyprodukować spore ilości tego enzymu.

high quantities of these enzymes.

They then enhanced and selected special variants of the Cutinases

Następnie badacze go ulepszyli i wybrali specjalne rodzaje kutynazy,

that could degrade PET plastic in environments reaching 70˚C—

które rozkładają plastik PET w temperaturze do 70 stopni Celsjusza,

a high temperature that can weaken PET polymers and make them digestible.

dość wysokiej, żeby polimery PET zostały osłabione i stały się rozkładalne.

With the help of these and other tiny diehards,

Dzięki pomocy tych i innych małych twardzieli

the future of PET recycling looks promising.

przyszłość recyklingu opakowań PET wygląda obiecująco.

But PET is just one type of plastic.

Jednak PET to tylko jeden z plastików.

We still need ways to biologically degrade all the other types,

Wciąż potrzebujemy rozwiązań, które umożliwią biodegradację

także innych tworzyw sztucznych, w tym polietylenu i polipropylenu,

including abundant PEs and PPs

which only begin breaking down at temperatures well above 130˚C.

które zaczynają się rozkładać

dopiero w temperaturze powyżej 130 stopni Celsjusza.

Researchers don’t currently know of any microbes or enzymes

Naukowcy nie odkryli dotąd mikroorganizmów czy enzymów

tough enough to tolerate such temperatures.

zdolnych do funkcjonowania w takich warunkach.

So for now, the main way we deal with these plastics

Dziś główna metoda walki z plastikiem

is through energy-intensive physical and chemical processes.

to energochłonne procesy chemiczne i fizyczne.

Today only a small fraction of plasticwaste

Obecnie jedynie niewielka część odpadów plastikowych

can be biologically degraded by microbes.

może zostać rozłożona przez mikroorganizmy.

Researchers are looking for more heat-tolerant plastivores

Naukowcy poszukują plastikożerców odpornych na wysokie temperatury tam,

in the planet’s most hostile environments

gdzie panują najcięższe warunki na Ziemi,

and engineering better plastivorous enzymes in the lab.

i opracowują w laboratoriach coraz lepsze enzymy rozkładające plastik.

But we can’t rely solely on these tiny helpers to clean up our enormous mess.

Nie możemy jednak polegać tylko na naszych małych pomagierach

i liczyć, że posprzątają nasz bałagan za nas.

We need to completely rethink our relationship with plastics,

Musimy całkowicie zmienić nasze podejście do plastiku,

make better use of existing plastics,

lepiej wykorzystywać ten istniejący

and stopproducing more of the same.

i przestać go produkować jeszcze więcej.

And we urgently need to design more environmentally friendly types of polymers

Musimy też zaprojektować więcej przyjaznych dla środowiska polimerów,

that our growing entourage of plastivores can easily break down.

które nasza rosnąca drużyna plastikożerców będzie mogła łatwo rozłożyć.