Cyanobakterier kan revolutionere plastindustrien

Cyanobakterier producerer plast naturligt som et biprodukt af fotosyntesen - og de gør det på en bæredygtig og miljøvenlig måde. Forskere ved universitetet i Tübingen er nu for første gang lykkedes med at modificere bakteriens stofskifte til at producere denne naturlige plastik i mængder, der gør det muligt at bruge det industrielt. Denne nye plast kan komme til at konkurrere med miljøskadelig petroleumsbaseret plast. Forskerne, ledet af professor Karl Forchhammer fra det tværfakultære institut for mikrobiologi og infektionsmedicin, for nylig præsenterede deres resultater i flere undersøgelser, der dukkede op i tidsskrifterne Mikrobielle cellefabrikker og PNAS .

"Den industrielle relevans af denne form for bioplast kan næppe overvurderes, " siger Forchhammer. Der produceres i øjeblikket omkring 370 millioner tons plastik hvert år. Ifølge prognoser, den globale plastikproduktion forventes at stige med yderligere 40 procent i det næste årti. På den ene side, plastik kan bruges på mange forskellige måder og er billigt, for eksempel som emballage til fødevarer. På den anden side, det er årsagen til stigende miljøproblemer. Mere og mere plastikaffald ender i det naturlige miljø, hvor det forurener havene eller kommer ind i fødekæden i form af mikroplast. Desuden, plastik er hovedsageligt fremstillet af petroleum, som frigiver yderligere CO ₂ ud i atmosfæren, når den brændes.

En løsning på disse problemer kan ligge i en stamme af cyanobakterier med overraskende egenskaber. Cyanobakterier af slægten Synechocystis producerer polyhydroxybutyrat (PHB), en naturlig form for plastik. PHB kan bruges på samme måde som plasten polypropylen, men er hurtigt nedbrydelig i miljøet, samt forureningsfri. Imidlertid, mængden produceret af disse bakterier er normalt meget lille. Det lykkedes for Tübingen-forskningsgruppen at identificere et kontrolsystem i bakterierne, der begrænser det intracellulære flow af fikseret kulstof mod PHB. Efter at have fjernet den tilsvarende regulator og implementeret flere yderligere genetiske ændringer, mængden af ​​PHB produceret af bakterierne steg enormt og udgjorde til sidst mere end 80 procent af cellens samlede masse. "Vi har skabt veritable plastikbakterier, " siger Dr. Moritz Koch, første forfatter til undersøgelsen offentliggjort i Mikrobielle cellefabrikker .

Cyanobakterier, også kendt som mikroalger eller blågrønalger, er blandt de mest iøjnefaldende, men magtfulde spillere på vores planet. Det var blågrønne alger, der skabte vores atmosfære og ozonlaget, der beskyttede os mod UV-stråling gennem fotosyntese for omkring 2,3 milliarder år siden.

"Cyanobakterier er, i en vis forstand, de skjulte mestre på vores planet, " understreger Koch. "Dette understreger det enorme potentiale af disse organismer." Da de blågrønne bakterier kun har brug for vand, CO ₂ og sollys, forskerne mener, at de er ideelle kandidater til klimavenlig og bæredygtig produktion. "Når dette er etableret i industrien, hele produktionen af ​​plast kan revolutioneres, " siger Koch. Det langsigtede mål, han siger, er at optimere brugen af ​​bakterierne og øge den til det punkt, hvor storstilet anvendelse bliver mulig.