Substancja spowalniająca starzenie? I bakterie zjadające plastik [EUREKA]

Pracujące w mieście Mikołaja Kopernika dr Daria Lisewska i mgr Alicja Mazuryk z Instytutu Materiałów Polimerowych, który należący do Sieci Badawczej Łukasiewicz zidentyfikowały nowy szczep bakterii, który rozkłada biodegrowalny plastik - poliaktyd .

- Interesujących mikroorganizmów szukałyśmy w kompostowni przemysłowej, bo wiedziałyśmy, że to miejsce, gdzie odpadki organiczne bardzo szybko i wydajnie ulegają rozkładowi. Pobrałyśmy próbki kompostu oraz resztki folii poliaktydowej do badań – opowiada mgr Alicja Mazuryk.

W serii doświadczeń w ramach projektu „Bioprodukt przyspieszający rozkład biodegradowalnych materiałów polimerowych” (finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, nr LIDER/48/0247/L-12/20/NCBR/2021) badaczki wytypowały kilka obiecujących szczepów bakterii m.in. Geobacillus thermoleovorans, który wzrastał właśnie w obecności polilaktydu, co świadczyło, że wykorzystuje polimer jako źródło składników odżywczych, czyli się nim żywi. Na dodatek okazało się, że jest to bakteria lubiąca ciepło, bo optymalny wzrost obserwowany był w temperaturze powyżej 50 °C.

- Jej aktywność metaboliczna jest największa w wysokich temperaturach, czyli ok. 58 °C, a czasami nawet w 70 °C. Nie jest to często spotykane wśród bakterii, bo zazwyczaj ich optymalne działanie obserwuje się w okolicach 35 °C– mówi dr Daria Lisewska. Pasuje to idealnie do pryzm kompostowych, gdzie temperatury osiąga nawet 70 °C.

Na bazie „plastikożernej”, ciepłolubnej bakterii udało się już stworzyć specjalny preparat przyspieszający rozkład opisanego wcześniej plastiku w kompostownikach przydomowych i kompostowniach przemysłowych.

W ten sposób okres potrzebny do rozłożenia poliaktydowych sztućców czy folii znacząco się skraca. - Z naszych badań wynika, że udało się nam skrócić proces rozkładu folii polilaktydowej z 12 do 8 tygodni, a więc o 1/3 potrzebnego czasu – zaznacza mgr Alicja Mazuryk.

4-N-furfurylocytozyna - innowacyjna pochodna cytozyny po raz pierwszy została zsyntezowana kilkanaście lat temu przez prof. Wojciecha Markiewicza. Dalej jej analizą zajęła się prof. Eliza Wyszko. – W trakcie badań na liniach komórkowych 4-N-furfurylocytozyna - w skrócie FC - nie wykazywała żadnych właściwości toksycznych. Nie udało mi się znaleźć stężenia, które zabijałoby komórki – mówi poznańska badaczka.

Stąd pojawiła się koncepcja, że FC może mieć właściwości prozdrowotne a nawet przeciwstarzeniowe. W dalszych krokach średnie stężenie związku było testowane na drożdżach, a potem na myszach. Dorosłym gryzoniom podawano FC w wodzie. Istniała obawa, że taki roztwór może im nie smakować. Zdarza się to dość często i może zrujnować niejeden eksperyment.

- Okazało się jednak, że myszom smakowało FC w wodzie, piły ją jak zazwyczaj. Nie było też żadnych efektów negatywnych, toksyczności, niczego takiego nie stwierdziliśmy – opowiada prof. Eliza Wyszko.

Co ciekawe, badania wykazały, że związek zatrzymuje procesy starzenia się na poziomie komórkowym wykazując właściwości prozdrowotne, proproliferacyjne. (Wspiera namnażanie nowych komórek.) Naukowcy sprawdzali dwa stężenia preparatu i za każdym razem otrzymane rezultaty były podobne.

- W trakcie badań skupiliśmy się na mózgach, ich starzeniu się, neurodegeneracji. Myszy też mogą chorować na Parkinsona czy Alzheimera. Okazało się, że podawanie FC chroni przed rozwojem neurodegeneracji mózgu pomimo zaawansowanego wieku myszy – mówi badaczka z Poznania.

Na razie jej zespól ukończył badania na zwierzętach. Właściwości preparatu zostały opatentowane. - Myślimy o kolejnych eksperymentach, które mogłyby wykazać bardziej dokładnie efekt działania FC na organizm zwierzęcy, żeby w przyszłości można było bezpiecznie przetestować go na ludziach. Może też nam pomoże – podsumowuje prof. Eliza Wyszko.