Polyhydroxyalkanoáty, zkráceně PHA, jsou přírodní polymery, které bakterie a archea vyrábějí jako zásobu uhlíku a energie. Látky patří mezi mikrobiální bioplasty a díky své biologické rozložitelnosti se využívají také při výrobě obalů, hygienických pomůcek nebo některých zdravotnických materiálů. Nová studie ale ukazuje, že jejich rozklad nemusí zajišťovat pouze mikroorganismy.
Výzkum vedený vědci z Max Planck Institute for Marine Microbiology začal u mořského červa Olavius algarvensis. Tento zhruba dvoucentimetrový živočich nemá ústa ani trávicí soustavu. Živiny získává mimo jiné trávením bakteriálních symbiontů, tedy mikroorganismů žijících v těsném vztahu s jeho tělem. Jedna z těchto bakterií si uvnitř buněk ukládá značné množství PHA.
Vědci u červa identifikovali enzym, který dokáže PHA rozštěpit na menší molekuly využitelné živočichem. Pomocí zobrazovacích metod zároveň zjistili, že se enzym nachází právě v oblasti, kde červ své bakteriální symbionty tráví. Výsledek naznačuje, že Olavius algarvensis může využívat i uhlík uložený v těchto bakteriálních zásobách, nikoli pouze jiné části bakterií.
Podobné enzymy napříč živočišnou říší
Výzkumníci poté porovnali genomy širšího souboru živočichů. Příbuzné enzymy našli u více než 66 druhů z devíti různých kmenů, tedy velkých skupin živočišné říše. Laboratorní testy potvrdily schopnost rozkládat mikrobiální PHA u enzymů pocházejících například z houby, žížaly a chvostoskoka. Studie tak nesleduje jedinou neobvyklou adaptaci, ale vlastnost, která se objevuje u evolučně značně odlišných živočichů.
Podle studie zveřejněné v časopise Nature Ecology & Evolution mohou živočichové získávat přístup k formě uhlíku, kterou vědci dosud považovali za dostupnou hlavně mikroorganismům. Objev zároveň naznačuje, že zvířata mohou spolu s mikroby přispívat k rozkladu PHA v půdě, sedimentech a vodních prostředích. Z výzkumu ale nevyplývá, jak často se tento proces v přírodě odehrává ani jak významný je pro celkový koloběh uhlíku.
Výsledky proto samy o sobě neznamenají, že by živočichové dokázali rychle odstranit průmyslově vyráběné bioplasty z prostředí. Laboratorně prokázaná aktivita enzymů je pouze jednou částí procesu a její skutečný dopad závisí například na množství PHA, podmínkách prostředí a dostupnosti materiálu pro konkrétní živočichy. Autoři soudí, že tato schopnost mohla vzniknout už hluboko v evoluční minulosti, možná před stovkami milionů let, přímé fosilní důkazy o takovém trávení však studie nepřináší.
Zdroj: ScienceDaily
Tento článek byl vytvořen s pomocí umělé inteligence a redakčně zkontrolován.