Многи пластични производи направљени су за једнократну употребу, али материјали од којих су направљени могу остати у животној средини годинама. Истраживачи сада истражују другачији приступ – такозвану „живу пластику“, материјале који садрже микроорганизме и који се могу активирати да разграде полимер када то постане потребно.
У студији објављеној у часопису ACS Applied Polymer Materials, научни тим је употребио два соја бактерија која сарађују и која су успела да у потпуности разграде пластику за само шест дана, без стварања микропластике.
Пластика која може сама себе да уништи
Жуођун Даи, један од аутора студије, објашњава:
„Схватање да традиционална пластика опстаје вековима, док су многе њене примене, попут амбалаже, краткотрајне, навело нас је да поставимо питање: можемо ли разградњу уградити директно у животни циклус материјала?“
Неки микроорганизми производе ензиме који могу да секу дугачке полимерне ланце на мање делове. Пошто су пластике заправо полимери, истраживачи могу потенцијално да уграде те ензиме, или саме микроорганизме који их производе, директно у материјал.
„Уграђивањем ових микроорганизама, пластика би могла практично да оживи и да се самоуништи на захтев, претварајући трајност из проблема у особину која се може програмирати“, додаје Даи.
Два ензима обавила су цео посао
Ранији покушаји углавном су се ослањали на један ензим, али су Даи, Ђин Генг, Дианпенг Ћи и њихове колеге желели да процес разградње учине ефикаснијим.
Они су генетски модификовали бактерију Bacillus subtilis тако да производи два ензима за разградњу полимера који делују један за другим. Први ензим насумично пресеца дугачке полимерне ланце на мање делове, док други разлаже те мање фрагменте од крајева све до основних мономера од којих су изграђени.
Истраживачи су затим комбиновали успаване споре бактерије B. subtilis са поликапролактоном – полимером који се често користи у 3Д штампи и појединим хируршким шавовима. На тај начин микроорганизми су остали заштићени све док не буду активирани.
Добијена „жива пластика“ имала је механичка својства веома слична обичним филмовима од поликапролактона.
Потпуно разлагање за шест дана
Када су истраживачи додали хранљиви раствор загрејан на 50 степени Целзијуса, споре су се активирале и почеле да разграђују пластику.
Резултат је био потпуно разлагање материјала на његове основне градивне јединице у року од само шест дана. Захваљујући сарадњи два ензима, процес је протекао без стварања микропластичних честица, што представља једну од највећих предности овог приступа.
Први уређаји већ су успешно тестирани
Као рану демонстрацију могућности новог материјала, научници су направили носиву пластичну електроду од живе пластике.
Уређај је функционисао у складу са очекивањима, а затим се у потпуности разградио у року од две недеље.
Следећи кораци истраживања
Истраживачки тим сада ради на развоју начина да се споре активирају у води, пошто велики део пластичног отпада на крају заврши управо у воденим екосистемима.
Иако је ово истраживање било усмерено на један тип полимера, научници верују да би се исти принцип могао применити и на друге врсте пластике, укључујући материјале који се често користе за производе намењене једнократној употреби.
О студији
Студија под називом „Degradable Living Plastics Programmed by Engineered Microbial Consortia“ објављена је 9. априла 2026. године у часопису ACS Applied Polymer Materials.
Аутори рада су: Ченванг Танг, Ђинг Сун, Ћинг Ванг, Рунтао Жу, Лин Ванг, Гуангфа Сјанг, Ђасин Танг, Ђе Ли, Ханг Жао, Шухуи Ли, Ђунсонг Сун, Жијуан Лиу, Ђин Генг, Дианпенг Ћи и Жуођун Даи.
Истраживање су финансирали Национални кључни програм за истраживање и развој Кине, Медицински истраживачки фонд Шенжена, Национална фондација за природне науке Кине, Природно-научни фонд Гуангдонга за истакнуте младе научнике и Програм за науку и технологију града Шенжена.
