Örverur á Akureyri sem brjóta niður plast

Radek B. Dudziak, meistaranemi við auðlindadeild Háskólans á Akureyri gerði heldur betur merkilega uppgötvun í rannsókn sem er hluti af lokaverkefni hans. Radek fann örverur í íslenskri náttúru, nánar tiltekið á Akureyri, sem virðast hafa þann eiginleika að geta brotið niður plast. Hann vinnur nú að því að finna leiðir til að nýta þessar örverur til hreinsunar og niðurbrots á nokkrum algengum plastefnum.

Rannsóknin hefur vakið áhuga ýmissa sérfræðinga erlendis og í samtali við Akureyri.net sagði Radek að með haustinu yrðu frekari rannsóknir gerðar í Barcelona.

Tvisvar neitað um skólavist en gafst ekki upp

Radek, sem einnig starfar sem heilbrigðisfulltrúi hjá Heilbrigðiseftirliti Norðurlands eystra, mun útskrifast úr MSc námi í auðlindafræði um næstu áramót ef allt gengur að óskum en leiðin að því takmarki hefur verið þyrnum stráð. Honum var til að mynda tvisvar synjað um skólavist en neitaði að gefast upp. Í þriðju atrennu fékk hann loksins inngöngu í í BS-nám í líftækni við HA. Á því tímabili var Radek greindur með ADHD sem hann kýs þó að líta á sem kost en ekki galla. Um svipað leyti og hann hóf meistaranámið veiktist dóttir hans af hvítblæði og við tók þriggja ára erfið lyfjameðferð. Radek hætti í námi meðan á meðferðinni stóð en hóf aftur nám þegar dóttir hans hafði náð fullum bata. Radek er afar þakklátur fyrir þá góðu umönnun og þjónustu sem þau fengu hjá starfsfólki Barnaspítala Hringsins.

Á Íslandi í 23 ár

Radek er 44 ára og flutti til Íslands frá Póllandi árið 2001. Hann fékk vinnu hjá SS á Hvolsvelli þar sem hann komst ekki upp með neitt annað en að læra íslensku, sem hann talar snilldar vel. Um það segir Radek: „Ég var að vinna með eldra fólki sem talaði ekki ensku. Til að geta átt samskipti við þau var ekki annað í stöðunni en að læra íslenskuna og ég er mjög fegin því í dag.“

Hann fór ekki í hefðbundna íslenskukennslu en segir það mjög mikilvægt að læra tungumálið. Frá því hann kom fyrst og byrjaði í kjötvinnslunni hefur hann lokið háskólabrú, BS-námi og bráðum meistaranámi og heldur áfram að byggja sig upp. Radek segir að allt sé hægt ef viljinn er fyrir hendi. Honum finnst gaman að læra og gott að vera í Háskólanum á Akureyri, meðal annars vegna þess sveigjanleika sem þar er boðið upp á í náminu. Því til staðfestingar nefnir Radek hversu hentugt það er að geta hlustað á fyrirlestrana heima hjá sér eftir vinnu í stað þess að mæta á staðinn í rauntíma.

Eftir miklu að sækjast

Rannsókn Radeks snýst um að gera tilraunir með örverur úr íslenskri náttúru. Byggt er á þeirri staðreynd að örverur framleiða ensím sem undir réttum kringumstæðum geta brotið niður ýmsar stórar sameindir, til dæmis plastefni. Flestar plastvörur í daglegri notkun víða um heim innihalda PE og PET plast, s.s. plastflöskur, trefjar fyrir fatnað, ílát og fleira.

Talið er að það taki plast nokkur hundruð ár að brotna niður en með notkun örvera er möguleiki að ná niðurbroti á mun skemmri tíma og á umhverfisvænan máta. Nútímasamfélög nota mikið magn af plasti og uppsöfnun á plastrusli er stórt vandamál í alþjóðasamfélaginu. Óhemju magn af því er losuð út í umhverfið árlega. Niðurstöður úr rannsóknum í Japan frá 2016 sýna að sérhæfðar örverur geta verið raunhæf leið til að lífhreinsa eða brjóta niður plast. Það er því eftir miklu að sækjast.

Hvernig kviknaði hugmyndin?

Radek og fjölskylda hans áttu fimm naggrísi sem, eins og naggrísir gera, kúkuðu mjög mikið og afrakstrinum var safnað í plastpoka. Þau tóku svo eftir því að göt mynduðust á pokann. Þá fór Radek að prófa alls konar plastpoka yfir margra vikna tímabil og skoðaði þá í smásjá til að sjá hvort um niðurbrot á plasti væri að ræða. Þarna var komið áhugavert rannsóknarefni sem vert var að skoða nánar.

Örverum var safnað á vettvangi í nágrenni Háskólans á Akureyri. Næst voru þær ræktaðar í æti sem inniheldur plastefni til þess að velja þær bakteríur sem sýna viðeigandi ensímvirkni. Leiðbeinandi hans í byrjun var Oddur Þór Vilhelmsson prófessor við Auðlindadeild HA en Gustavo Graciano Fonseca, prófessor við sömu deild, tók við keflinu af honum. Radek vill koma á framfæri þakklæti til þeirra fyrir alla hjálpina við rannsóknirnar.

Radek hlaut styrk til rannsóknarinnar úr COST-samstarfsnetinu PurpleGain á vegum Evrópusambandsins, til tveggja mánaða rannsóknadvalar á Spáni. Hann tók því bakteríurnar með sér frá Akureyri til að framkvæma frekari rannsóknir á rannsóknastofu í Centro De Astrobiología í Madrid undir stjórn Dr. Cristina Cid þar sem DNA- og próteinmælingar voru framkvæmdar. Þarna voru sýni líka skoðuð undir rafeindasmásjá en um þessar mundir eru sýnin í frekari skoðun á rannsóknarstofu í Barcelona.

Hafði ekki verið raðgreint

Fyrstu niðurstöður úr rafeindasmásjá í Madrid og Barcelona staðfesta að bakteríurnar brjóta niður PET (Polyethylene terephthalate) plastið.

Í próteinrannsóknum á „íslenskum“ örverum í Madrid fannst svo kallað Hypothetical Protein, það prótein var ekki þekkt áður og hafði því aldrei verið raðgreint. Enn er ekki vitað hvað þetta ákveðna prótein gerir en vonandi geta lífefnafræðingar aðstoðað við greiningu á því nú á haustdögum.

Hér að neðan eru ljósmyndir sem teknar voru með rafeindasmásjá í mismunandi stækkunum. Á myndunum má sjá PET plast sem áður var sett í bakteríurækt í nokkrar vikur. Það eru sýnileg göt á yfirborði plastsins sem gefa til kynna að bakteríuniðurbrot plasts hafi átt sér stað.

Ráðið frá því að velja þetta rannsóknarefni

Radek var ráðið frá því að gera örverur í íslenskum jarðvegi að rannsóknarefni í lokaverkefni sínu en hann var ekki tilbúinn til að gefa þessa hugmynd upp á bátinn: „Ég tók sjensinn og það gekk svona ljómandi vel. Þar hjálpaði ADHD mér – hvatvísin. Fólk með ADHD getur hugsað út fyrir kassann og er gagnrýnið og skapandi. Það er einn af mörgum kostum þess að vera með ADHD, jafnvel þegar unnið er að rannsóknum“, segir Radek að lokum