Tìm ra vi khuẩn ăn nhựa

Năm 2015, riêng sản phẩm polyurethane đã chiếm 3,5 triệu tấn nhựa được sản xuất tại châu Âu. Polyurethane được sử dụng trong mọi thứ, từ tủ lạnh và xây dựng đến giày dép và đồ nội thất bởi đặc tính nhẹ, cách điện và linh hoạt của nó. Hơn 8 tỷ tấn nhựa đã được sản xuất từ những năm 1950 và hầu hết số này trở thành chất gây ô nhiễm đất và đại dương. Các nhà khoa học cho biết nhựa "đe dọa gây ô nhiễm vĩnh viễn môi trường tự nhiên."

Nhưng tái chế nhựa polyurethane rất khó và tốn kém năng lượng, vì hầu hết các loại nhựa này là các polymer không tan chảy khi nung nóng. Nhựa PU chủ yếu được chôn tại các bãi chôn lấp và sẽ thải ra một số hóa chất độc hại, trong đó có chất gây ung thư.

Việc sử dụng các vi sinh vật như vi khuẩn và nấm để phá vỡ nhựa gốc dầu là một lĩnh vực nghiên cứu đang lên. Tuy nhiên, chưa có nhiều nghiên cứu nói đến sự phân hủy sinh học của polyurethan như bài báo mới đây.

Nhóm nghiên cứu Đức đã tìm cách phân lập một loại vi khuẩn, Pseudomonas sp. TDA1, từ một địa điểm giàu chất thải nhựa. Vi khuẩn này cho thấy có triển vọng trong việc tấn công một số liên kết hóa học tạo nên nhựa polyurethane. Khi bị phá vỡ, nhựa có thể giải phóng các hóa chất độc hại tiêu diệt hầu hết các vi khuẩn, nhưng chủng vi khuẩn mới được phát hiện này có thể sống sót.

Chủng vi khuẩn đặc biệt này là một phần của một nhóm vi khuẩn nổi tiếng về khả năng chịu đựng các hợp chất hữu cơ độc hại và các dạng căng thẳng khác, theo Tiến sĩ Christian Eberlein thuộc Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz, đồng tác giả nghiên cứu.

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện phân tích bộ gen để xác định cách vi khuẩn này "ăn" nhựa. Họ đã có những khám phá sơ bộ về các yếu tố giúp vi khuẩn chuyển hóa một số hợp chất hóa học trong nhựa thành năng lượng.

Nghiên cứu này là một phần của chương trình khoa học của Liên minh Châu Âu có tên là P4SB (Từ chất thải nhựa đến giá trị nhựa sử dụng tổng hợp sinh học vi khuẩn Pseudomonas putida), đang cố gắng tìm các vi sinh vật hữu ích trong việc chuyển hóa nhựa gốc dầu thành nhựa có thể phân hủy hoàn toàn.

Ngoài polyurethane, nhóm P4SB, bao gồm Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz, cũng đang thử nghiệm hiệu quả của vi khuẩn trong việc phân hủy chất dẻo làm từ polyetylen terephthalate (nhựa PET), loại nhựa thường dùng làm chai nước.

Tiến sĩ Hermann J. Heipieper, nhà khoa học tại Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz ở Leipzig và đồng tác giả của nghiên cứu mới, cho biết: "Khi có một lượng lớn nhựa trong môi trường, sẽ có rất nhiều carbon và sẽ có sinh vật tiến hóa để sử dụng carbon này làm thực phẩm. Vi khuẩn có số lượng rất lớn và chúng tiến hóa rất nhanh. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là các nhà vi trùng học có thể đi đến một giải pháp hoàn. Thông điệp chính là phải hạn chế thải nhựa ra môi trường."

Nguồn:

https://phys.org/news/2020-03-scientists-microbe-degrade-polyurethane-based-plastics.html

https://www.theguardian.com/environment/2020/mar/27/scientists-find-bug-that-feasts-on-toxic-plastic