Forskare vid RBG Kew gjorde en betydande upptäckt med att plastätande svampar i konstgjord plastisfär kan hjälpa till att ta itu med globalt avfall genom att bryta ned plastföroreningar. Det internationella teamet av forskare upptäckte 184 svamp- och 55 bakteriestammar som kan sönderdela polykaprolakton (PCL).
Denna studie visar att det finns en jordbunden plastisfär i en konstgjord ekologisk nisch. Bakterier från släkten Jonesia och Streptomyces visade hög potential för att nedbryta petroleumbaserade polymerer. Under kampanjen #BeatPlasticPollution kom denna forskning vid rätt tidpunkt, vilket är inför Världsmiljödagen 2023.
Forskare på Royal Botanical Gardens Kew publicerade en ny studie som nämner att de har identifierat en annan mikrobiom av plastätande svampar och bakterier i de kustnära saltmyrarna i Jiangsu i Kina.
Detta internationella forskarteam räknade 184 svamp- och 55 bakteriestammar som enligt dem var kapabla att gå sönder polykaprolakton (PCL). Detta är biologiskt nedbrytbar polyester som ofta används vid tillverkning av olika polyuretaner. Bakteriestammar som har potential att ytterligare bryta ned andra petroleumbaserade polymerer var från släktena Jonesia och Streptomyces.
Denna forskning om plastätande svampar i plastisfären anlände före den 5 juni 2023, som är Världsmiljödagen 2023. Temat för detta evenemang är att hitta möjliga lösningar för att lösa plastavfallskrisen under #BeatPlasticPollution kampanj.
Senior forskningsledare i Svamp mångfald och systematik på RBG Kew, Dr Irina Druzhinina säger "Mikrobiologer över hela linjen känner ansvar för att hitta lösningar på den ekologiskt vänliga behandlingen av plastavfall eftersom bakterier och svampar kommer att vara de första organismerna att lära sig att hantera detta nya material.
Vi tvivlar inte på att mikrober kommer att hitta sätt att effektivt bryta ned plast, men det kan ta tusentals år om vi låter naturen gå sin väg. Det är därför vår uppgift är att använda den kunskap vi redan har om mikrobiell biologi, för att påskynda och styra utvecklingen av mikrober och deras individuella gener för att göra jobbet nu."
Bland proverna identifierades 14 släkten av svampar för ändamålet, inklusive växtpatogenerna Fusarium och Neocosmospora. Dessa svampar skadar växten som de hämtar näring från och det fick forskarna att dra slutsatsen att dessa svampar kan vara ett bättre val för att nedbryta PCL-plaster tillsammans med andra syntetiska polymerer. Det anges också att de kan visa sig vara mer användbara för ta itu med globalt avfall än saprotrofa svampar.
Vid sidan av proverna från Dafeng, kände forskargruppen igen två andra släkten av bakterien Streptomyces och det nyligen upptäckta släktet Jonesia. Enligt dem är de också bland de lovande kandidaterna för forskning om plastnedbrytning. Detta beror på att arten Jonesia jfr. Quinghaiensis dominerade de 2 provtagna bakteriestammarna.
Royal Botanical Gardens Kew är hem för en av världens äldsta och största svampar med mer än 1.25 miljoner exemplar. Men ändå, den svampens rike är ett av naturens största mysterier som forskare försöker lösa. Det finns fortfarande flera miljoner arter som ännu inte har upptäckts.
Forskare är positiva till det faktum att dessa oupptäckta arter kan vara en potentiell ny källa till medicin, mat och andra nyttiga föreningar.
Till detta tillägger Dr. Druzhinina, "Den ekologiska nischen i Dafeng-saltmarkerna är just därför vi valde att undersöka de mikrobiella samhällena som finns i plastavfallet där, och hittills har våra fynd visat sig vara både spännande och lovande."
I detta sammanhang säger Dr Feng Cai, Shenzhen University, Kina, "Det som slår mig mest är kraften i mikrobiell mångfald, särskilt om du tänker på hur utmanande det är att upptäcka dem; de är mikroskopiska i storlek, hemlighetsfulla till sin natur och enkla till utseendet. Men när vi ändrar vårt perspektiv och ser dem genom en biokemisk lins får vi tillgång till en riklig komplexitet som väntar på vår utforskning.
Det är verkligen spännande att inse att vi knappt har skrapat på ytan och redan har upptäckt en mängd potentiellt lovande resurser för framtida teknologier. Denna insikt fyller mig med en otrolig känsla av tillfredsställelse, med vetskapen om att det fortfarande finns många upptäckter att göra och att vårt arbete potentiellt kan leda till betydande framsteg inom området."
I maj 2021 provtogs dessa plastätande svampar från Dafeng i östra Kina, som är en Unesco skyddad plats nära Gula havets kust. Eftersom tidigare forskning huvudsakligen har koncentrerats på marina ekosystem är termen 'terrestrisk plastisfär' relativt ny för terrestrisk ekologi. Provtagningen indikerade förekomsten av en jordbunden plastisfär. Ytterligare forskning visade att mikrobiomet i denna "konstnärliga ekologiska nisch" av kustnära plastavfall skilde sig från jorden i närheten.
Läs också: Möt bakterierna som kan rädda planeten från det ständigt växande plastproblemet
Forskare forskar om mikroorganismer som bakterier och svampar för att hantera den ökande plastföroreningen. Enligt FN:s miljöprogram (UNEP), cirka 400 miljoner ton plastavfall produceras årligen, vilket har ökat enormt sedan 1970-talet. Men nu har forskare stora förhoppningar om att hitta lösningen på detta problem i plastisfären.
Tidigare forskning har redan tagit upp potentialen hos mikroorganismer att bryta ned plastavfall liknande plastätande svampar i plastisfären. 2017 års studie som täckte Kina och Pakistan identifierade också en svampstam Aspergillus tubingensis som redan höll på att bryta ner plast på en deponi i Islamabad, Pakistan.
Hittills har omkring 436 sådana svampar och bakteriearter hittats och forskare från Kew tror att deras senaste rön kan leda denna forskning ytterligare. De syftar till att utveckla effektiva enzymer som är biologiskt utformade för att bryta ned plastavfall.
Källa: RBG Kew
