Degradovatelné plasty

Když po válce do našeho života vstoupily syntetické polymery, sklízely obdiv pro svou trvanlivost. Nehnily, nekorodovaly, nezpuchřely. Dnes nám jejich vzdornost biologickému rozkladu dělá spíše vrásky. Na skládkách, v mořských zátokách i na polích jsou „věčné“. Recyklování je organizačně i finančně náročné, spalováním se z některých uvolňují toxické zplodiny. A tak se vracíme ke starým dobrým mikrobům a byli bychom rádi, kdyby nám od všudypřítomných poletujících pytlíků a pohozených obalů pomohly. Jenže čistý uhlovodík, jakým je polyetylen nebo polypropylen, a to ještě v krystalické formě, je pro ně tvrdý oříšek, o PVC raději nemluvě.

Biotechnologie nabízí řešení: dělejte polymery biologické a biologie si s nimi poradí, jako s celulózou, škrobem, pektinem, kaseinem. Jenže člověk technologický chce termoplasty snadno tvarovatelné do nádob a vyfukovatelné do pytlíků a do všech možných obalů, bez kterých by supermarket nemohl existovat – a co bychom si počali bez supermarketů, že.

I tady je řešení. Některé organizmy ukládají energii ne ve škrobu nebo sádle, ale v polyesteru vzniklém z β-hydroxymáselné kyseliny, což je vlastně první článek v syntéze mastných kyselin. Kupodivu má tento poly(hydroxybutyrát) výhodné zpracovatelské vlastnosti. Tvoří ho některé mikroorganizmy, a to z tak jednoduchých zdrojů, jako jsou vodík, kyslík a kysličník uhličitý. Jenže taková „živná půda“ poněkud zavání dobrodružstvím, a sahá se proto po zdrojích méně třaskavých. Měly by být obnovitelné, tudíž růst na poli. Fermentační technologie je však drahá a celý proces má příliš mnoho stupňů, než aby mohl ekonomicky konkurovat plastům z ropy.

Proč tedy nepěstovat polymery přímo na poli? Geneticky modifikovaná řepka též dokáže místo obvyklého oleje hromadit poly(hydroxybutyrát). Tím se vše zjednoduší. A nemusíme zůstat u jednoho polymeru. Bakterie nabízejí další. Týmu firem Genencor International a DuPont se podařilo do jednoho mikroorganizmu přenést dva biochemické procesy, které se nikde nevyskytují zároveň: kvasinkovou dráhu tvorby glycerolu a bakteriální oxidaci glycerolu na trimetylenglykol, který je monomerem pro další biodegradovatelný polyester, zatím pracovně nazývaný 3GT.

Eun-woon Roh z výzkumného ústavu korejského Ministerstva zemědělství a lesnictví získal transgenní osiky, které také vytvářejí plast jako zásobní látku.

Degradovatelné polymery může biotechnologie poskytnout. Je nyní na vůli lidské společnosti, zda vytvoří takové ekonomické a legislativní podmínky, aby se vyplatilo omezit výrobu polymerů z ropy a rozběhnout velkovýrobu polymerů z obnovitelných zdrojů. Jedině tak budou cenově přístupné pro každodenní použití.