Bdellovibrio bacteriovorus är en liten, snabbrörlig rovbakterie som angriper sitt byte (andra bakterier) genom att ta sig in genom cellväggarna och konsumera innanmätet. Där inne börjar den sedan tillväxa, i form av filament med flera cellkärnor. Strukturerna knoppas av och bildar rovbakteriens avkomma, som slutligen får värdbakterien att sprängas sönder inifrån. Avkomman ger sig därefter ut på jakt efter nya byten.
Ett skräckfilmsscenario i mikroformat! – men också en ny metod att frisätta värdefulla bioplaster ur de bakterier som tillverkar och lagrar dem i stor mängd innanför sina cellväggar.
Polyhydroxyalkanoater (PHA) är biologiskt tillverkad och biologiskt nedbrytbar plast, utan petroleum som råvara och utan kemikalier vid framställningen. Bioplasten tillverkas av en stor mängd olika bakterier som lagrar näringsämnen i biologisk polyester-form. En fullständigt förnyelsebar plastråvara, framställd genom fermentering av billigt lättillgängligt organiskt material, som matrester!
Det enda som står i vägen för en hållbar bioplastrevolution är de plasttillverkande bakteriernas motståndskraftiga cellväggar! Men det problemet ser nu ut att kunna lösas med hjälp av B. bacteriovorus, som frisätter de små kornen av bioplast i det omgivande mediet utan att skada dem, i ett enda steg.
De petroleumbaserade plasternas era är äntligen över!
Vid den tiden då råolja och fossila bränslen var billiga, fanns tillgängliga i överflöd och miljöfrågor inte ens diskuterades, började plast framställas ur petroleumprodukter. Idag är vår samtida civilisation praktiskt taget byggd på plast. Det är svårt att föreställa sig modern bekvämlighet eller ens ett modernt samhälle utan plastmaterial.
Men redan på 1920-talet upptäckte den franske agronomen och biologen Maurice Lemoigne att bakterier tillverkar polymerer – långa kedjor sammansatta av mindre identiska molekyler – inne i sina celler. Dessa biologiska polymerer har egenskaper som liknar dem hos de mycket vanliga plastmaterialen polyeten och polypropen. Men det finns avgörande skillnader: biologiska polymerer är biologiskt nedbrytbara, framställs helt och hållet utan fossila bränslen och är helt ofarliga. Men de var då – och är fortfarande – betydligt dyrare att framställa än plast baserad på råolja.
Det största problemet har varit att extrahera bioplasten från bakteriecellerna. Det är komplicerat och har krävt hjälp av kemikalier, vilket begränsat både metodens lönsamhet och miljövänlighet.Kunskapen från början av förra seklet har därför legat i träda. Bioplaster utgör en försvinnande liten del av den enorma mängden plast som produceras, används och slängs bort i världen.
Bioteknik gör förändringen möjlig
En fullständigt miljövänlig produkt som ersätter konventionella syntetiska polymerer med biologiska polymerer har kapaciteten att rädda världen från ett växande berg av plastsopor. Material som framställs av levande bakterier kan även skräddarsys så att de motsvarar en mängd varierande krav inom olika områden. Övergången till det hållbara samhället kommer att underlättas betydligt med mikroorganismernas hjälp. Och olja är inte nödvändig för plasttillverkning!
Källa:
Engineering a predatory bacterium as a proficient killer agent for intracellular bio-products recovery: The case of the polyhydroxyalkanoates, (2016) Virginia Martínez, Cristina Herencias, Edouard Jurkevitch & M. Auxiliadora Prieto, Scientific Reports 6, Article number: 24381
