Sluneční brýle z bramborových slupek?

Vyrobit z bramborových slupek sluneční brýle nebo nárazníky automobilů na první pohled vypadá jako nesmysl. Biochemik Jean-Paul Meijnen z Katholieke Universiteit Leuven ale "vycvičil" bakterie k tomu, aby z biologického odpadu vyráběly ekologicky šetrné plasty.

XYLÓZA DĚLÁ PROBLÉMY

Zbytky ovoce a zeleniny a další bioodpad mohou být na malé zahrádce vítaným přírůstkem do kompostu, v zemědělské a potravinářské velkovýrobě však jejich likvidace představuje problém.

Myšlenka vyrábět z bioodpadů plastické hmoty není nová. Největší část těchto odpadů tvoří lignocelulóza, kterou lze poměrně snadno rozložit na jednoduché cukry: glukózu, arabinózu a xylózu. Ty už je možné použít jako živiny pro bakterie, které z nich biotechnologickými postupy vytvoří suroviny pro výrobu plastů. Zatím ale byl tento postup v praxi nepoužitelný. "Produkce plastů z biologických odpadů byla totiž drahá, protože jen malou část výchozích surovin se při ní dařilo proměnit na požadované látky," vysvětluje Meijnen. "Bakterie, které byly k dispozici, umí zpracovávat pouze glukózu, ne však xylózu a arabinózu. Přitom glukóza představuje jen asi čtvrtinu ze směsi cukrů, které vzniknou rozkladem bioodpadů."

Meijnen proto do baktériií Pseudomonas putida S12 vnesl geny jiných baktérii, které jim umožnily produkovat enzymy pro zpracování xylózy. Výtěžnost procesu se tím sice zvětšila, přesto ale výsledky vědce neuspokojily - bakterie dokázaly zpracovat jen okolo 20 procent xylózy.

I BAKTERIE RÁDY SOUTĚŽÍ

Až dosud Meijnen využíval dnes již běžné postupy genového inženýrství. Zklamání z výsledku ho ale přimělo zapůsobit na bakterie jinak. Na tři měsíce jim vytvořil podmínky, které zvýhodňovaly ty baktérie, které měly nejlepší výsledky. Efekt předčil všechna očekávání. Díky velké variabilitě a rychlému životnímu cyklu baktérií dokázala laboratorní obdoba přírodního výběru "doladit" zásahy genového inženýrství žádoucím směrem.

Později Jean-Paul Meijnen použil ke stejnému účelu také geneticky upravené bakterie Caulobacter crescentus. Výsledky byly ještě lepší. Geneticky upravené a dodatečně "vytrénované" baktérie dokázaly podstatnou část cukrů přeměnit na pHB (para-hydroxybenzoate), které jsou široce využívány při výrobě kosmetiky, léčiv a dalších. Postupy bude možno upravit i pro výrobu dalších surovin pro chemický průmysl.

AUTOR: Jan A. Novák