Czy bakterie mogą pomóc w walce z plastikiem?
W ramach programu ,,Inżynierowie przyszłości” w naszej szkole jest realizowana praca badawcza prowadzona przez Aleksandrę Gałecką (uczennicę) oraz Agnieszkę Chojętę (nauczycielkę chemii). Projekt dotyczy jednego z największych problemów współczesnego świata – zanieczyszczenia plastikiem. Celem badania było określenie optymalnych warunków biotechnologicznej degradacji tworzyw PET przez enzymy bakteryjne.
,,Inżynierowie przyszłości” to program edukacyjny Fundacji ORLEN im. Ignacego Łukasiewicza, który umożliwia uczniom szkół ponadpodstawowych zrealizować autorskie prace badawcze oraz rozwijać pasję naukowe. Program nie ogranicza się do wsparcia finansowego czy warsztatów. Uczniowie mają możliwość tworzenia pierwszych publikacji naukowych i dzielenia się efektami swojej pracy. Dzięki temu już na etapie szkoły ponadpodstawowej mogą wkroczyć w świat nauki i zdobyć cenne doświadczenie.
Pierwszym krokiem w celu wykonania zaplanowanych doświadczeń, było pozyskanie bakterii używanej w doświadczeniu – była to Ideonella sakaiensis. Szczep bakterii został posiany na podłożu mikrobiologicznym M9, który w swojej strukturze nie zawiera węgla. Jest to kluczowe, ponieważ bakterie korzystają z węgla obecnego w tworzywach PET (politereflanu etylenu), co prowadzi do degradacji struktury plastiku. W celu założenia hodowli bakterii przygotowano układy badawcze składające się z dwóch kolb stożkowych zakrytych korkami i połączonych rurkami szklanymi. W jednej z kolb w układzie znajdował się szczep bakterii, płynne podłoże mikrobiologiczne M9 oraz skrawki tworzywa PET, w drugiej kolbie– roztwór wodorotlenku baru. Układy były inkubowane w różnych temperaturach przez okres 5 tygodni. Bakterie degradując plastik, wydzielają dwutlenek węgla, który szklaną rurką transportowany jest do roztworu stężonego wodorotlenku baru. W wyniku reakcji chemicznej powstaje biały osad, którym jest węglan baru.
Wyniki przeprowadzonego eksperymentu wskazują, że najwyższą aktywność katalityczną bakterii Ideonella sakaiensis zaobserwowano w temperaturze 34°C, co przejawiało się zwiększonym wydzielaniem dwutlenku węgla, prowadzącym do powstania obserwowanego osadu. Przeprowadzone badania wpisują się w jeden z najbardziej rozwijających się kierunków współczesnej nauki, jakim jest poszukiwanie innowacyjnych metod ograniczania zanieczyszczenia plastikiem. Wykorzystanie bakterii do rozkładu plastiku może w przyszłości przyczynić się do ograniczenia ilości odpadów oraz stworzenia bardziej zrównoważonych metod ich utylizacji. Jako społeczność ALTUM jesteśmy niezwykle dumni, że uczniowie naszej szkoły mają możliwość uczestniczenia w projektach o tak dużym znaczeniu oraz podejmowania ambitnych wyzwań badawczych już na wczesnym etapie swojej edukacji.