În fiecare an lumea produce peste 350 de milioane de tone de plastic, multe dintre ele ajung în natură şi rămân acolo mult timp. Plasticul este un material foarte durabil și se poate descompune foarte lent sau deloc în medii naturale. De exemplu, sticlele din plastic pot dura sute de ani sau chiar mii de ani pentru a se descompune în natură. În timpul procesului de descompunere, ele se dezintegrează în particule mai mici, numite microplastice, care pot polua solul și apa. Pungi de plastic, folii și alte tipuri de ambalaje din plastic pot dura între 10 și 100 de ani pentru a se descompune în natură. Plasele de pescuit și alte tipuri de echipamente de pescuit din plastic pot dura sute de ani sau chiar mai mult pentru a se descompune în ocean, iar acestea pot pune în pericol viața marinelor. Este important să se ia măsuri pentru a reduce producția de deșeuri plastice și pentru a promova reciclarea și utilizarea altor materiale durabile și biodegradabile pentru a minimiza impactul plasticului asupra mediului.
Studiile au descoperit că anumite specii de ciuperci, pot descompune anumite tipuri de polietilenă, care este unul dintre cele mai utilizate tipuri de plastic din lume. Totuși, este important de menționat că acest proces de descompunere poate fi lent și nu este încă clar dacă acesta este o soluție viabilă pentru gestionarea deșeurilor plastice. De asemenea, ciupercile nu sunt capabile să descompună toate tipurile de plastic și nu ar trebui să fie considerate o soluție magică pentru problema deșeurilor plastice. Procesul de degradare a plasticului de către ciuperci este incă în stadiu incipient de cercetare şi este necesară o mai mare cercetare şi dezvoltare în acest domeniu pentru a afla dacă ciupercile pot fi utilizate în mod efectiv pentru a gestiona problemele de deşeuri şi gunoaie de plastic.
În ultimii ani, cercetătorii au identificat câteva specii de ciuperci care pot descompune anumite tipuri de plastic. Printre acestea se numără:
Pestalotiopsis microspora: este o specie de ciupercă care a fost identificată pentru prima dată în anii 2010 ca având capacitatea de a descompune poliuretanii, un tip de plastic utilizat într-o gamă largă de produse, inclusiv în ambalaje, mobilier și alte obiecte din plastic. Unul dintre avantajele descoperirii acestei ciuperci este faptul că poate descompune poliuretanii fără a produce substanțe toxice sau periculoase pentru mediu. Astfel, aceasta poate reprezenta o soluție sustenabilă pentru gestionarea deșeurilor din plastic. Cercetările arată că Pestalotiopsis microspora descompune poliuretanii prin producerea unor enzime specifice, care sunt capabile să spargă legăturile chimice din plastic. În plus, ciuperca poate supraviețui și crește pe suprafețe fără nutrienți, ceea ce face ca aceasta să fie o alegere potențială pentru utilizarea în procesele de degradare a plasticului în medii mai puțin favorabile. Deși descoperirea acestei ciuperci este promițătoare pentru soluționarea problemei deșeurilor din plastic, sunt necesare încă cercetări suplimentare pentru a dezvolta o metodă eficientă și economică de utilizare a acestei ciuperci într-un mod sustenabil.
Aspergillus tubingensis: este o ciupercă comună în mediul înconjurător și poate fi găsită în sol, apă și pe materiale organice precum frunzele. Acest lucru face ca această ciupercă să fie o alegere potențială pentru utilizarea în procesele de degradare a plasticului în medii naturale. Această ciupercă poate descompune o varietate de tipuri de plastic, inclusiv poliuretanul, PET (tereftalat de polietilenă) și PVC (policlorură de vinil). Cercetările arată că Aspergillus tubingensis descompune plasticul PET prin producerea unor enzime specifice, numite cutinaze și esteraze, care pot sparge legăturile chimice din polimerul PET. Aceste enzime au capacitatea de a desface polimerul PET în fragmente mai mici, care pot fi ulterior reciclate sau descompuse în mod natural în mediu. Deși cercetările în această direcție sunt încă în stadiul incipient, această descoperire ar putea avea potențialul de a ajuta la dezvoltarea unor tehnologii mai durabile și mai sustenabile pentru gestionarea deșeurilor plastice.
Trametes versicolor este o ciupercă saprofită care crește pe lemn, poate descompune poliuretanul și polistirenul expuse la suprafața de creștere a ciupercii. Acestea sunt două tipuri de plastic care sunt utilizate într-o gamă largă de produse, cum ar fi izolația, ambalajele și mobilierul. Studiile au arătat că Trametes versicolor poate produce enzime care descompun unii dintre compușii din structura plasticului, cum ar fi policarbonatul. De asemenea, este important să menționăm că Trametes versicolor nu este capabilă să descompună toate tipurile de plastic și că procesul de biodegradare poate elibera substanțe chimice dăunătoare, cum ar fi bisfenolul A (BPA), care este prezent în policarbonat.
Cunninghamella elegans: a fost izolată pentru prima dată în anii ’50 și este cunoscută pentru abilitatea sa de a crește rapid și de a produce o varietate de metaboliți secundari. Este o ciupercă saprofită, adică se hrănește cu materie organică moartă și joacă un rol important în procesele de biodegradare din natură. Recent, s-a descoperit că Cunninghamella elegans are capacitatea de a descompune anumite tipuri de plastic, în special polietilena care este unul dintre cele mai utilizate tipuri de plastic în lume. Această ciupercă produce enzime care pot ajuta la descompunerea structurii chimice a polietilenei, ceea ce poate duce la reducerea cantității de plastic din mediu.
Talaromyces verruculosus: poate descompune plasticul, în special poliuretanele, care sunt un tip de plastic dur și rezistent la descompunere. Această ciupercă produce enzime care pot ajuta la descompunerea structurii chimice a poliuretanului, ceea ce poate duce la reducerea cantității de plastic din mediu. A fost izolată pentru prima dată în Mexic, dar a fost găsită și în alte părți ale lumii, inclusiv în Europa și Asia. Este comună în solurile forestiere și în alte medii naturale, dar poate fi și izolată din solurile poluate cu plastic. Se crede că a dezvoltat capacitatea de a descompune plasticul ca urmare a expunerii la poluarea cu plastic.
Pleurotus ostreatus: studiile au arătat că unele enzime produse de Pleurotus ostreatus au activitate degradantă asupra plasticului, dar acestea sunt încă insuficiente pentru a fi utilizate în mod eficient în procesele de biodegradare. Este capabil să descompună materiale biodegradabile din amidon, cum ar fi pungi de cumpărături sau alte ambalaje din bioplastice bazate pe amidon. Aceste ambalaje sunt fabricate dintr-un material biodegradabil din amidon, cum ar fi acidul polilactic (PLA) și pot fi descompuse de microorganisme în medii adecvate. Studiile au arătat că Pleurotus ostreatus poate descompune PLA într-un mediu adecvat de compostare, unde temperatura și umiditatea sunt controlate pentru a stimula activitatea microbiană. Ciuperca poate produce enzime care descompun moleculele de amidon din PLA, transformându-le în molecule mai simple, precum zaharidele. De asemenea, se pare că acest proces este destul de lent și ineficient, în comparație cu alte metode de biodegradare.
Într-un studiu realizat în 2011, s-a constatat că tulpinile de Trichoderma viride și Trichoderma asperellum au fost capabile să descompună poliuretanul termo-plastic și poliesterul termo-plastic în mediu solid de cultură. De asemenea, într-un alt studiu din 2017, s-a constatat că tulpinile de Trichoderma reesei și Trichoderma atroviride au fost capabile să descompună poliuretanul termo-plastic în mediu solid de cultură. Într-un studiu publicat de o echipă de cercetători de la Universitatea de Stat din Sao Paulo, Brazilia în anul 2019 în revista “International Biodeterioration & Biodegradation” arată capacitatea ciupercii Lentinula edodes să descompună policaprolactona (PCL) și polistirenul (PS) în mediu solid de cultură. Phanerochaete chrysosporium este o specie de ciupercă care a fost testată în procesul de descompunere a anumitor tipuri de plastic în mediu solid de cultură. Într-un studiu publicat în 2011, Phanerochaete chrysosporium a fost capabilă să descompună policlorura de vinil (PVC) în mediu solid de cultură. Un alt studiu publicat în 2019 a identificat trei specii de ciuperci din genul Aspergillus (Aspergillus terreus, Aspergillus flavus și Aspergillus fumigatus) care au fost capabile să descompună polietilena de înaltă densitate (HDPE) în mediu solid de cultură. Cu toate acestea, acest studiu a indicat, de asemenea, că descompunerea polietilenei de către aceste ciuperci a fost un proces încet și incomplet.
Este important de menționat că, în ciuda progreselor înregistrate în acest domeniu, este încă neclar dacă aceste specii de ciuperci vor fi capabile să descompună plasticul la o scară suficient de mare pentru a fi utilizate ca soluție viabilă la problema deșeurilor plastice. Există multe variabile în procesul de degradare a plasticului și există mulți factori care pot influența eficiența ciupercilor în acest sens, inclusiv tipul și compoziția plasticului, condițiile de mediu și prezența altor organisme. Cercetarea continuă în acest domeniu pentru a dezvolta soluții durabile și eficiente pentru gestionarea deșeurilor plastice.