Krabí skořápky z odpadu prodlužují životnost bioplastů v moři: Řešení pro odolnější sítě

Vědci z japonské Gunma University objevili inovativní způsob, jak regulovat rychlost rozkladu biologicky odbouratelných plastů v mořské vodě.

Vědci z japonské Gunma University objevili inovativní způsob, jak regulovat rychlost rozkladu biologicky odbouratelných plastů v mořské vodě. Klíčem k tomuto objevu jsou vedlejší produkty z krabích skořápek, které by mohly pomoci vyřešit problém s příliš rychlým rozkladem těchto plastů, což dosud omezovalo jejich praktické využití například u rybářských sítí a dalšího mořského vybavení.

Znečištění moří plasty patří mezi nejnaléhavější globální problémy. Biologicky odbouratelné plasty jsou sice považovány za slibné řešení, ale jejich omezená trvanlivost v mořském prostředí představuje významnou praktickou výzvu. Zatímco některé plasty se v mořské vodě rozkládají příliš pomalu, jiné se naopak rozpadají příliš rychle a nedokážou si udržet dostatečnou pevnost po dobu používání. To je problematické zejména u produktů, které musí zůstat funkční po určitou dobu, než se bezpečně rozloží.

Tým profesora Ken-ichi Kasuyi se zaměřil na poly(3-hydroxybutyrát-co-3-hydroxyvalerát) neboli PHBV, typ biologicky odbouratelného plastu, který je přirozeně rozkládán mikroorganismy v mořské vodě. Zjistili, že mořská voda obsahující vedlejší produkty z krabích skořápek snížila rychlost degradace plastu. Po čtyřech týdnech expozice byl úbytek hmotnosti PHBV vystaveného krabím skořápkám o 20 % nižší než u samotného PHBV. Tento výrazně snížený rozklad přetrvával i po osmi týdnech.

Pozoruhodné je, že efekt přetrvával, i když krabí skořápky nebyly v přímém kontaktu s plastovou fólií PHBV. To naznačuje, že snížená rychlost degradace nebyla způsobena pouhým fyzickým stíněním, ale spíše změnami v takzvané plastosféře – mikrobiální komunitě, která se tvoří na povrchu plastu a hraje klíčovou roli v jeho rozkladu. Tyto změny byly pravděpodobně vyvolány biochemickými sloučeninami uvolňovanými z krabích skořápek. Za normálních okolností povrch PHBV rychle kolonizují bakterie jako Oceanospirillum a Bowmanella. V přítomnosti krabích skořápek však dominovala jiná skupina mikrobů, včetně Marinobacter, což zpomalilo proces rozkladu.

Vědci uvádějí, že tento efekt je spuštěn přítomností chitinu, přírodní látky hojně se vyskytující v krabích skořápkách. Chitin slouží jako snadno dostupná živina pro mikroby, které jej přednostně rozkládají a spotřebovávají předtím, než se pustí do degradace plastových fólií PHBV. Tento objev otevírá cestu k navrhování materiálů, které vydrží po požadovanou dobu a poté se v oceánu rozloží v odpovídající čas. Studie tak představuje nový koncept v designu udržitelných materiálů a zároveň ukazuje užitečné využití odpadu z mořského průmyslu, přeměňující vyřazené krabí skořápky na nízkonákladový a udržitelný zdroj pro environmentální technologie.