Polimery produkowane przez zestresowane bakterie

Czytaj dalej
Fot. Andrzej Banas / Polska Press
Ryszard Tadeusiewicz, profesor AGH

Polimery produkowane przez zestresowane bakterie

Ryszard Tadeusiewicz, profesor AGH

W tytule dzisiejszego felietonu aż trzy słowa kojarzą się negatywnie. Po pierwsze, polimery. Wszystkie plastikowe wyroby są zrobione właśnie z polimerów, a mamy z nimi coraz więcej kłopotów, bo sterty plastikowych śmieci są wielkim problemem ekologicznym. Po drugie, bakterie. Wywołują choroby, więc trudno je lubić! No i na koniec stres. To też nic miłego!

Tymczasem te wszystkie negatywne skojarzenia są - w odniesieniu do tego, o czym piszę - całkowicie nietrafne.

Po pierwsze, polimery. Rzeczywiście, wszechobecne plastiki są polimerami. Ale polimerem jest też skrobia, czyli zasadniczy składnik mąki. Czy mamy nie lubić chrupiących bułeczek?

Po drugie, bakterie. Niektóre są rzeczywiści chorobotwórcze, ale stanowią one maleńką cząstkę ich ogromnej masy. W jednym gramie gleby jest 40 milionów bakterii, w jednym mililitrze wody jest ich około miliona, w organizmie każdego z nasz jest ich ponad 2 kg i są pomocne między innymi w procesie trawienia. Tak więc zachowując ostrożność (mycie rąk!), nie możemy potępiać wszystkich bakterii, bo to one zapewniają zamknięty obieg wielu pierwiastków w przyrodzie (między innymi niszczą organiczne śmieci).

No i na koniec stres. Nikomu z Państwa go nie życzę, ale będziemy tu mówili o stresowaniu bakterii, a nie ludzi.

Jak połączyć te trzy elementy wymienione w tytule?

Nad tym pracują naukowcy w krakowskim Instytucie Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN. We wskazanym Instytucie dr hab. Maciej Guzik opracował metodę wytwarzania polimerów za pomocą bakterii. Wytwarzane polimery noszą nazwę polihydroksyalkanianów (PHA) i mają jedną bardzo korzystną cechę: są biodegradowalne, to znaczy po pewnym czasie same się rozkładają. Są one nie tylko biodegradowalne, ale i biozgodne. To znaczy, że jeśli z takiego tworzywa zbudujemy implant - na przykład fragmentu kości - to organizm człowieka nie będzie takiej protezy odrzucał (brak reakcji immunologicznej), a po pewnym czasie zintegruje się z naszym organizmem. Ponieważ PHA zbudowany jest z kwasów tłuszczowych, więc gdy się rozpuszcza - dostarcza do organizmu wartościowego składnika odżywczego! Co więcej, taka wstawiona do ciała człowieka proteza wykonana z PHA może być nasycona lekiem, który będzie z niej stopniowo uwalniany - dokładnie w miejscu, w którym jest potrzebny.

Przekonawszy się, że PHA jest tworzywem pożytecznym, dowiedzmy się, w jaki sposób można go produkować?

Otóż nie trzeba go produkować, bo wytworzą go nam bakterie. Dr hab. Guzik prowadzi hodowlę bakterii. Umieszcza je w fermentorach, dobrze żywi i skłania do rozmnażania. Do hodowli wybiera bakterie, które wytwarzają granulki PHA pod wpływem stresu.

No dobrze, ale jak zestresować bakterie? Stresowanie przeciwników politycznych nieźle nam wychodzi, da się też zestresować psa czy kota - ale bakterie?

Otóż źródłem stresu jest gwałtowny niedobór jednego ze składników odżywczych, które bakteriom są potrzebne do życia i rozmnażania. Początkowo mają wszystkiego w bród i dziarsko się rozmnażają, a tu nagle człowiek zakręca kranik i zapanowuje głód!

Bakterie przez miliony lat ewolucji nauczyły się walczyć z głodem poprzez tworzenie w swoich ciałach zapasów. U ssaków taką substancją zapasową jest tłuszcz. Gromadzą go w swoich ciałach zwierzęta spędzające zimę w stanie hibernacji. Natomiast dla bakterii taką substancją zapasową jest właśnie polimer PHA. Wewnątrz komórek zestresowanych bakterii formują się małe kuleczki PHA. Bywa, że stanowią 90 proc. masy ciała bakterii. Wystarczy je wydobyć odpowiednim rozpuszczalnikiem i już ma się gotowy produkt!

Ryszard Tadeusiewicz, profesor AGH

Dodaj pierwszy komentarz

Komentowanie artykułu dostępne jest tylko dla zalogowanych użytkowników, którzy mają do niego dostęp.
Zaloguj się

plus.gs24.pl

Polska Press Sp. z o.o. informuje, że wszystkie treści ukazujące się w serwisie podlegają ochronie. Dowiedz się więcej.

Jesteś zainteresowany kupnem treści? Dowiedz się więcej.

© 2000 - 2021 Polska Press Sp. z o.o.