Ideonella sakaiensis

Ideonella sakaiensis on Ideonella-sukuun ja Comanodacea-heimoon kuuluva bakteeri, joka kykenee hajottamaan polyetyleenitereftalaatti- eli PET-muovia.

I. sakaiensis -bakteerin löysi Japanissa Kioton teknologian instituutin ja Keion yliopiston tutkijaryhmä vuonna 2016. Ryhmä etsi muovinkierrätyskeskuksen ulkopuolelta otetuista PET-näytteistä muovin hiiltä elämiseensä käyttäviä bakteereita.

Bakteerin ominaisuudet

I. sakaiensis on aerobinen ja sauvamainen gramnegatiivinen bakteeri, joka ei muodosta itiöitä. Bakteerit ovat liikkuvia ja niillä on yksi siima. Oksidaasi- ja katalaasitestit ovat bakteerille positiiviset. Bakteeri kasvaa 5,5–9 (optimaalisesti 7–7,5) pH:n happamuudessa ja 15–42 °C:n (optimaalisesti 30–37 °C) lämpötilassa. Bakteeri on lajien välisen sukulaisuustutkimuksen perusteella sijoitettu Ideonella-sukuun samankaltaisten Ideonella dechloratans ja Ideonella azotifigens -lajien kanssa. Bakteerin kolonniat ovat värittömiä, tasaisia ja pyöreähköjä.

I. sakaiensis pilkkoo PET-polymeeriä veden kanssa toimivan PETaasientsyymin avulla monomeerisiksi mono-2-hydroksietyylitereftalaatti (MHET) -molekyyleiksi. MHET hajoaa edelleen vedessä toimivan MHETaasin vaikutuksesta tereftaalihapoksi ja etyleeniglykoliksi, jotka eivät ole ympäristölle haitallisia, sillä ne hajoavat edelleen hiilidioksidiksi ja vedeksi.

Löydön merkitys
Lajia saatetaan voida käyttää PET-muovin kierrätyksessä. Ennen lajin löytymistä ainoat tunnetut PET-muovia hajottavat eliöt olivat tietyt sienet, muun muassa Pestalopsis microspora. Bakteereilla kestää kuitenkin ohuen PET-kalvon hajottamisessa hieman yli kuusi viikkoa, joten sen käytännöllinen käyttö vaatii bakteerin geneettistä muuntelua.

Huhtikuussa 2018 tutkijaryhmä muokkasi I. sakaiensis-bakteerin tuottaman PETaasientsyymin rakennetta ja huomasi, että entsyymin kyky pilkkoa PET-muovia oli samalla tehostunut 20 prosenttia suhteessa luonnossa esiintyvään entsyymiin.

Katso myös
Isovahakoisa (Galleria mellonella), koisiin kuuluva perhonen jonka toukka hajottaa polyeteeni-muovia.
Pestalopsis microspora, polyuretaania hajottava sieni.
Aspergillus tubingensis, polyuretaania hajottava sieni.

Lähteet

Aiheesta muualla
UniProt: Taxonomy -  Ideonella sakaiensis 
Tutkijat kasvattivat vahingossa muovia syövän entsyymin ruokahalua – nyt se avaa oven jäteongelman ratkaisemiselle Yle, 2018

Bakteerit
Gramnegatiiviset bakteerit
Proteobacteria
Ympäristökemia
Ekologia
Saastuminen