Plastik, który rozpuszcza się w wodzie morskiej. Przełomowe odkrycie japońskich naukowców

Zespół naukowców z Shinshu University, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) oraz Gunma University przeprowadził eksperyment, w którym testowano biodegradowalność plastiku LAHB w warunkach głębinowych.

Porównywano próbki LAHB oraz tradycyjny PLA, czyli polilaktyd, biodegradowalny polimer wytwarzany z kwasu mlekowego, często stosowany w opakowaniach, naczyniach jednorazowych czy materiałach medycznych. 

Zestawy próbek zanurzono na głębokości 855 metrów w pobliżu wyspy Hatsushima w Japonii. Warunki głębinowe - temperatura 3,6°C, wysokie zasolenie, niskie stężenie tlenu i wysokie ciśnienie - są wyjątkowo trudne dla degradacji tworzyw sztucznych.

- Po 13 miesiącach zanurzenia próbki LAHB straciły ponad 80% swojej masy (po 7 miesiącach było to 30,9%), podczas gdy PLA nie wykazywał oznak degradacji. Proces biodegradacji był napędzany przez mikroorganizmy, takie jak Gammaproteobacteria, które wydzielały specjalne enzymy rozkładające LAHB na mniejsze cząsteczki, a następnie na podstawowe związki. 

Rozkłada się nawet w głębinach

Badaniem kierował profesor Seiichi Taguchi z Instytutu Regeneracji Wody Uniwersytetu Shinshu w Japonii, wraz z dr. Shun'ichi Ishii z Japońskiej Agencji ds. Nauk o Ziemi i Morzu (JAMSTEC) oraz profesorem Ken-ichi Kasuya z Centrum Nauki o Żywności i Dobrobycie Uniwersytetu Gunma w Japonii.

„Nasze badanie po raz pierwszy dowodzi, że LAHB, mikrobiologiczny poliester na bazie mleczanu, ulega aktywnej biodegradacji i całkowitej mineralizacji nawet na dnie głębin morskich, gdzie konwencjonalny PLA pozostaje całkowicie nieulegający rozkładowi” – wyjaśnia prof. Taguchi.

LAHB to biodegradowalny polimer na bazie kwasu mlekowego, syntetyzowany mikrobiologicznie przy użyciu zmodyfikowanych genetycznie bakterii Escherichia coli. Badania wykazały, że LAHB ulega pełnej mineralizacji w środowisku morskim, co oznacza, że rozkłada się na nieszkodliwe związki chemiczne, nie pozostawiając mikroplastiku. 

Wielkie perspektywy

Badania wskazują, że LAHB może być kluczowym krokiem w kierunku tworzenia bardziej zrównoważonych tworzyw sztucznych, wspierających gospodarkę obiegu zamkniętego. Jego zdolność do biodegradacji w głębokim morzu wypełnia istotną lukę w obecnych bioplastikach, które często nie rozkładają się w środowiskach morskich. 

Japońskie badania nad LAHB, opublikowane zostały w czasopiśmie *Polymer Degradation and Stability* (2025), dowodzą, że jest to obiecujący bioplastik, który może znacząco przyczynić się do redukcji zanieczyszczenia mórz plastikiem. Jego zdolność do biodegradacji w głębokim morzu, gdzie inne tworzywa sztuczne pozostają trwałe, oraz potencjalne zastosowania w przemyśle, czynią go istotnym krokiem w walce z globalnym problemem plastikowych odpadów.

Szacuje się, że w morzach i oceanach znajduje się ok. 150-250 milionów ton plastiku. Co roku trafia tam dodatkowo 8-12 milionów ton, głównie z lądu, w tym odpady jednorazowe i mikroplastik. Najwięcej gromadzi się w pięciu wielkich wirach oceanicznych, np. Wielkiej Pacyficznej Plamie Śmieci. Plastik stanowi ok. 80% odpadów morskich, zagrażając ekosystemom, faunie i zdrowiu człowieka. Około 90% morskiego plastiku pochodzi z 10 głównych rzek, głównie w Azji i Afryce.