Razvoj mikrobnih sojeva za biotehnološku razgradnju plastike i analitičkih metoda za praćenje njihove učinkovitosti (BiotechPlastDeg)

Projekt se bavi razvojem biotehnoloških rješenja za razgradnju plastike, jednog od najvećih ekoloških izazova današnjice. Cilj je konstruirati sojeve bakterije Escherichia coli i kvasca Saccharomyces cerevisiae koji heterologno eksprimiraju enzime relevantne za razgradnju poli(etilen-tereftalat) (PET), polietilen (PE) i polistiren (PS) plastike. Uz to, razvijat će se eksperimentalne metode za ispitivanje uloge biofilma u procesu biorazgradnje, uključujući analizu transportnih svojstava i interakcija na međufaznoj granici plastika–biofilm. Treći cilj projekta je unaprjeđenje metoda visokoprotočnog probira enzima i mikroorganizama s potencijalom za razgradnju plastike, radi stjecanja uvida u mehanizme razgradnje tijekom različitih faza procesa. Projekt integrira tehnike i znanja iz područja molekularne biotehnologije, kemije, elektrokemije i matematičkog modeliranja, a provodit će ga interdisciplinarni istraživački tim čije kompetencije pokrivaju navedena područja i međusobno se nadopunjuju. Projekt će u znanstvenom smislu doprinijeti razvoju temelja za održivu tehnologiju u borbi protiv plastičnog zagađenja. Uz to, projekt će kroz svoje aktivnosti doprinijeti razvoju kompetencija svih, a osobito mlađih istraživača, razvoju istraživačke infrastrukture na Prehrambeno-biotehnološkom fakultetu (kroz nabavu nove i održavanje postojeće opreme), te će poslužiti za ostvarivanje međunarodne suradnje i srednjoročne mobilnosti u svrhu znanstvenog usavršavanja u inozemstvu, donijeti doprinos otvorenoj znanosti, a u konačnici će poslužiti i kao osnova za buduću prijavu na kompetitivne izvore financiranja.

Svrha projekta je doprinijeti razvoju inovativnih biotehnoloških procesa razgradnje plastike radi ekološki prihvatljivog zbrinjavanja i/ili recikliranja plastičnog otpada. U skladu s tim, glavni ciljevi projekta su (1) konstrukcija mikroorganizma (bakterija E. coli i kvasac S. cerevisiae) metodama molekularne genetike koji imaju potencijal za razgradnju otpornih plastičnih polimera kao što su poli(etilen-tereftalat) (PET), polietilen (PE) i polistiren (PS); (2) razvoj eksperimentalnih metoda za istraživanje utjecaja biofilma na proces biorazgradnje plastike u prisutnosti egzogenih enzima; (3) unaprjeđenje postojećih metoda za probir (screening) mikroorganizama i enzima sa sposobnošću razgradnje PE, PS i PET, u smislu dobivanja osnovnih mehanističkih informacija o njihovoj aktivnosti.