Plast je levný, univerzální a používá se téměř všude, od obalu a textilu po zdravotnické potřeby. Ale na rozdíl od přírodních materiálů, Plast se prostě nehodí;; Místo toho se rozpadá na menší fragmenty zvané mikroplasty (<5 mm) a nanoplastiky (<1 um).
Tyto částice přetrvávají po celá desetiletí nebo déle, hromadí se ve vodních útvarech a přitahují další znečišťující látky, jako jsou těžké kovy, antibiotika a toxické chemikálie. Poskytují lepivé povrchy, kde se bakteria daří, a nedávný výzkum ukazuje, že takové povrchy mohou dokonce hostit mikroby nesoucí geny rezistence na antibiotiku (Args). To vyvolává obavy, že plastový odpad může nejen dusit ekosystémy, ale také pomoci šířit antimikrobiální odolnost (AMR).
Biodegradace nabízí potenciální cestu vpřed. Některé mikroby produkují enzymy schopné rozpadat silné chemické vazby v plastových polymerech. Slavným příkladem je Petase, objevený v Ideonella Sakaiensiskterý může degradovat polyethylen tereftalát (PET), běžný plast používaný v lahvích. Přesto navzdory takovým vzrušujícím objevům zůstávají přírodní mikrobiální komunity s touto schopností špatně pochopeny, zejména v prostředích, kde je znečištění plastů konstantní a intenzivní.
Jedním z takových prostředí je Sundarbans, která se táhne přes Indii a Bangladéš. Je to největší mangrovový les na světě a každý den přijímá asi tři miliardy mikroplastických částic přes řeky, které se živí do Bengálského zálivu. S takovou těžkou expozicí se mikroby v tomto ekosystému mohly vyvinout nové způsoby, jak zvládnout plastový odpad. Současně, protože mikroplastika mohou nést antibiotika a kovy, mohou stejné mikroby také získat rysy odporu.
Tato možnost dvou tváří-plastový rozpad plus odpor-je jádrem nového díla vědců na Indickém institutu vědeckého vzdělávání a výzkumu (IISER), Kalkata. Publikováno v FEMS Mikrobiologická písmenaUkazuje, že plovoucí bakteriální komunita v Sundarbanech má genetické nástroje k degradaci plastů a že tyto nástroje jsou také spojeny s geny pro rezistenci AMR a kovu.
Vědci shromažďovali každý měsíc jeden litr povrchové vody téměř rok (2020-2021) z místa v ústí Mooriganga, pobočky Sundarbans. Vzorky vody byly filtrovány za účelem zachycení mikrobiálních buněk a DNA z těchto mikrobů byla extrahována. Pomocí techniky zvané metagenomické sekvenování vědci čtou genetický materiál celé mikrobiální komunity.
Poté porovnali sekvence DNA se specializovanými databázemi. PlasticDB byl použit k identifikaci genů enzymu degradujícího plastu (PDE), zatímco jiné zdroje pomáhaly detekovat args, genů odolnosti proti kovu (MRG) a mobilní genetické prvky-kousky DNA, které umožňují genům pohybovat se mezi mikroby.
Analýza odhalila působivé 838 zásahů pro enzymy degradující plasty, což představuje schopnost jednat na 17 různých plastových polymerech. Většina hitů (73%) zacílila na syntetické plasty, jako je polyethylenglykol (PEG), kyselina polylaktá. Jedinou nejhojnější sadou enzymů byly ty, které se rozkládají na PEG, což naznačuje silný kontaminační vstup z biomedicínských a průmyslových zdrojů.
PDE byly během monzunu hojnější. „HPB odráží výskyt PDE a Args za sezónu,“ uvedl biolog IISER KOLKATA a studijní spoluautor PUNYASLOKE BHADURY. „
Je však důležité, ale studie zjistila, že mikroby nesoucí PDE také často nese geny rezistence. Geny pro rezistenci na zinek a pro odolnost vůči aminoglykosidovým antibiotikům byly zvláště běžné u plastových degraderů. Analýza síťové sítě pro výskyt odhalila silná souvislosti mezi PDES, Args a MRGS, což naznačuje, že stejné selektivní tlaky-plastové přísady, kovy a znečišťující látky-formují mikrobiální adaptaci.
Zjištění vykreslují složitý obrázek. Na jedné straně je objev takové rozmanité a hojné sady enzymů degradujících plastů slibný. Ukazuje, že mikrobiální komunita Sundarbans se již přizpůsobila záplavě plastového odpadu a potenciálně nabízela přirozená řešení jedné z nejnaléhavějších environmentálních problémů na světě.
Na druhé straně samotné mikroby schopné rozkládat plasty jsou také rezervoáry genů antibiotiky a kovového odporu. Pokud byly takové mikroby úmyslně propuštěny nebo obohaceny v přirozeném prostředí, mohou přispět k šíření vlastností odporu, což podkopává úsilí o kontrolu AMR. Samotné plasty mohou ve skutečnosti sloužit jako ohnisko, kde se geny rezistence akumulují a šíří mezi mikroby přes horizontální přenos genů. Díky tomu je použití mikrobů degradujících plastů komplikovanější, než se poprvé objeví.
„Měnící se klima může potenciálně urychlit přenos ARGS mezi bakteriemi, které mohou nakonec skončit u lidí,“ řekl Bhadury. „To by mohlo mít důsledky pro jedno zdraví a veřejné zdraví obecně.“
Madhurima Pattanayak je spisovatel a novinář na volné noze.
Publikováno – 31. srpna 2025 05:00
