پلاستیک‌ها و میکروپلاستیک‌ها همواره از بزرگترین معضلات انسان و سایر موجودات زنده بوده‌اند. جدای از فواید بالای پلاستیک، مضرات پلاستیک‌ها و میکروپلاستیک‌ها غیرقابل چشم‌پوشی است.
باکتری ایدونلا ساکائینسیس (Ideonella sakaiensis) از جدیدترین راه‌حل‌هایی است که برای برطرف کردن معضل پلاستیک معرفی شده‌است؛ این باکتری، با تولید آنزیم‌های مخصوصی پلاستیک را تجزیه کرده و انرژی مورد نیاز خودش را تامین می‌کند.
پلاستیک‌ها و میکروپلاستیک‌ها
پلاستیک‌ها و میکروپلاستیک‌ها، از اصلی‌ترین عوامل آلوده‌کننده‌ی خشکی و آب‌ها هستند. پلاستیک‌ها تجزیه نمی‌شوند و بعضا توسط حیوانات بلعیده شده و باعث مرگ و بیماری آن‌ها و همچنین زشت شدن محیط زیست می‌شوند.
به پلاستیک‌های کوچک‌تر از پنج میلی‌متر میکروپلاستیک گفته می‌شود. میکروپلاستیک‌ها همه‌جا هستند به‌طوری که می‌توانند با مخلوط شدن در آب اقیانوس‌ها و دریاها وارد بدن آبزیان شود و آن‌ها را بیمار کنند و همچنین از طریق گوشت آبزیان وارد بدن و خون انسان شوند.
به‌علاوه، میکروپلاستیک‌ها از طریق آب وارد خاک شده و در نهایت وارد گیاهان می‌شوند که هم گیاه را آلوده و هم انسان را بیمار می‌کنند. جالب‌است بدانید که دانشمندان معتقدند انسان‌ها روزانه صدهزار میکروپلاستیک مصرف می‌کنند.
میکروپلاستیک‌ها اگر به اندازه کافی کوچک باشند می‌توانند باعث التهاب سلول و بافت شوند مثل آزبست که عامل التهاب ریه است. اما قطعات بزرگ‌تر که احتمال سمیت و بیماری‌زایی آن‌ها نیز بیشتر است می‌توانند در کار سیستم‌های درونی مثل سیستم هورمونی اثرگذار باشند.
پلی اتیلن ترفتالات (PET)
این پلاستیک از خانواده‌ی پلی‌استرها است و در تولید بخش مهمی از اقلام مصرفی روزانه از جمله پارچه، پلاستیک‌های بسته‌بندی مواد و لوازم الکترونیک به‌کار می‌روند. علت این استفاده‌ی گسترده، مقاومت آن در برابر رطوبت، الکل و سایر حلال‌ها است.
عملکرد باکتری ایدونلا ساکائینسیس
در سال 2016، دانشمندان ژاپنی متوجه یک ویژگی فوق‌العاده در این باکتری شدند. آن‌ها متوجه شدند ایدونلا ساکائینسیس دو نوع آنزیم «PETase» تولید می‌کند که می‌تواند مولکول‌های بلندزنجیر «PET» را به مولکول‌هایی با زنجیره‌های کوتاه‌تر به نام ترفتالیک‌اسید و اتیلن‌گلیکول تجزیه کند.
باکتری ایدونلا ساکائینسیس از طریق کوتاه کردن این زنجیره‌ها انرژی موردنیاز خودش را برای رشد و بقا تامین می‌کند. حالا دانشمندان در تلاش هستند تا با بررسی ژن این باکتری و مهندسی ژن سایر باکتری‌ها از جمله «E.coli» که توان تولید آنزیم بالاتری دارند، تولید این آنزیم‌ها را افزایش دهند و آن را در حجم صنعتی تولید کنند.
مشکلاتی که بر سر راه قرار دارند!
درحال‌حاضر برای استفاده از این روش دو مشکل اساسی وجود دارد:
اول اینکه سرعت تجزیه توسط باکتری ایدونلا ساکائینسیس پایین است. به‌عنوان راه حل این مشکل ترکیب دو آنزیم «PETase» و «MHETase» پیشنهاد شده که یک ابر آنزیم ایجاد می‌شود و شش برابر حد معمول پلاستیک تجزیه می‌کند.
مشکل دوم تنوع پلاستیک‌ها است. به‌جز نوع «PET»، شش نوع پلاستیک دیگر وجود دارد که توسط این باکتری و این آنزیم‌ها تجزیه نمی‌شود.
با توجه به این مسائل، محققان اعلام کرده‌اند که استفاده از این روش به‌طور گسترده فعلا ممکن نیست و به زمان بیشتری برای انجام آن احتیاج است.
یک ایده‌ی تازه؛ تبدیل پلاستیک به مواد دیگر
محققان دانشگاه ادینبورگ ایده‌ی جدید و جالبی به‌کار بردند. آن‌ها با استفاده از باکتری «E.coli» توانستند از پلاستیک وانیلین بسازند. وانیلین یکی از مواد بسیار مهم در تولید موادی از جمله طعم‌دهنده‌ها، عطرها و… است. تقاضای جهانی این ماده بسیار زیاد است به‌طوری که در سال 2018 بیش از چهل‌هزار تن از این ماده در جهان داد و ستد شد.
پس دیدیم که با به‌کارگیری درست علم می‌توان از ماده‌ی دردسرسازی مثل پلاستیک هم سود برد و علاوه بر پاکسازی جهان به تولید مواد پراستفاده پرداخت. به امید روزی که استفاده از این روش‌ها، در تمام دنیا، گسترده‌تر و صنعتی شود.
نویسنده:سپیده هاشمی
