اكتشف علماء من جامعة كونستانز في بكتيريا التربة إنزيمًا قادرًا على تحليل أنواع معينة من البلاستيك الحيوي والمضادات الحيوية من مجموعة البنسلين.
دفن الباحثون شرائح من البلاستيك الحيوي LCAP — وهو بولي إستر أليفاتي طويل السلسلة مشتق من الزيوت النباتية — في تربة الغابة بالحديقة النباتية للجامعة لأكثر من عام.
تحت المجهر ظهرت على المادة حفر صغيرة بشكل بكتيري — علامة واضحة على أن الميكروبات «تأكل» السطح بنشاط.
سمح تسلسل الحمض النووي للميكروبات التي تعيش على البلاستيك بعزل الإنزيم LCPH1. وهو يشبه في بنيته البيتا-لاكتامازات — وهي بروتينات تستخدمها البكتيريا لتعطيل البنسلين.
يحتوي المركز النشط للإنزيم على «فم» واسع بشكل غير عادي على شكل Pac-Man، قادر على التقاط كل من السلاسل الطويلة للبلاستيك وجزيئات المضادات الحيوية.
في الاختبارات المعملية، نجح LCPH1 في تحليل البلاستيك الحيوي إلى مونومرات وفي الوقت نفسه تدمير البنسلين والأمبيسلين، مما جعلهما يفقدان قدرتهما على قتل البكتيريا.
«يشبه هيكل الإنزيم كلاً من الإستراتازات والبيتا-لاكتامازات التي تحلل حلقة البيتا-لاكتام في البنسلين، مما يجعل البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية»، كما أشار المؤلف الرئيسي للدراسة هاري ليرنر.
أضاف المؤلف الكبير ديفيد شليك أن البلاستيك ظهر في البيئة بكميات كبيرة قبل 50–75 عامًا فقط، وأن الميكروبات بدأت بالفعل في التكيف لتحلله بشكل أسرع من المتوقع.
نُشر العمل في مجلة The ISME Journal. كيف سيؤثر هذا الاكتشاف على مكافحة مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية على المدى الطويل؟
