Το 2016, μετά από πενταετή έρευνα σε σωρούς αποβλήτων, οι Ιάπωνες ερευνητές ανακάλυψαν ένα στέλεχος βακτηρίων που φυσικά εξελίχθηκαν για να φάνε μακριά από το τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο, το κοινό πλαστικό που είναι γνωστό ως ΡΕΤ ή πολυεστέρας.
Όπως ανέφερε ο Smithsonian.com την εποχή εκείνη, τα νέα βακτήρια θα μπορούσαν να σπάσουν το ΡΕΤ σε πολύ μικρότερες ενώσεις. Η ανακάλυψη ήταν ένα πολλά υποσχόμενο βήμα προς την επίλυση του πλαστικού προβλήματος του κόσμου.
Τώρα, οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Portsmouth στο Ηνωμένο Βασίλειο και το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ έχουν κάνει μια νέα σημαντική ανακάλυψη. Ενώ μελέτησαν τη δομή ενός ενζύμου που βρέθηκε σε αυτά τα βακτηρίδια, οι ερευνητές κατά λάθος δημιούργησαν ένα "μεταλλακτικό ένζυμο" που μπορεί να σπάσει το πλαστικό μέσα σε λίγες μέρες.
Αυτό το ευτυχισμένο ατύχημα επιτρέπει την πλήρη ανακύκλωση των μπουκαλιών πίσω στην αρχική τους μορφή, οι εκθέσεις του Guardian Damian Carrington. Οι ερευνητές αναλύουν τα αποτελέσματά τους σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε νωρίτερα αυτό το μήνα στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών .
Το τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο είναι ένα ισχυρό αλλά ελαφρύ πλαστικό. Ονομάζεται πολυεστέρας όταν χρησιμοποιείται σε υφάσματα και ίνες, αλλά PET όταν χρησιμοποιείται σε φιάλες, βάζα, δοχεία και συσκευασίες, σύμφωνα με την PETRA, τη βιομηχανική ένωση που εκπροσωπεί βορειοαμερικανούς παραγωγούς ΡΕΤ.
Όπως αναφέρει η Linda Poon για το CityLab, ένα εκατομμύριο πλαστικά μπουκάλια παράγονται κάθε λεπτό και τα περισσότερα από αυτά - περίπου το 90% - καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής, ωκεανούς και πάρκα αντί να ανακυκλώνονται. Μπορεί να χρειαστούν αιώνες για να σπάσει φυσικά το ΡΕΤ. Αυτό που ανακυκλώνεται χρησιμοποιείται συνήθως στα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα, όπως ρούχα ή χαλιά.
Όπως αναφέρει ο Carrington, η ομάδα των ερευνητών με επικεφαλής τον καθηγητή John McGeehan του Πανεπιστημίου του Portsmouth αρχικά θέλησε μόνο να τσίμπησε το ένζυμο για να δούμε πώς εξελίχθηκε. Ξεκίνησαν με την εξεύρεση της ακριβούς δομής του ενζύμου των βακτηριδίων, στη συνέχεια χρησιμοποιούσαν την τεχνολογία ακτίνων Χ για να εξετάσουν μεμονωμένα άτομα.
Διαπίστωσαν ότι η δομή φαινόταν παρόμοια με αυτή που εξελίχθηκε για να καταστρέψει ένα φυσικό πολυμερές που ονομάζεται κοτσίνη, το οποίο σχηματίζει μια κηρώδη, υδατοαπωθητική επικάλυψη για πολλά φυτά. Με το μικροσκόπιο το ένζυμο για να διερευνήσει αυτή την ομοιότητα, κατά λάθος κατέληξαν με μια ένωση που μπορεί να σπάσει το πλαστικό 20 τοις εκατό πιο αποτελεσματικά.
"Αυτό που πραγματικά αποδείχθηκε ήταν ότι βελτιώσαμε το ένζυμο, το οποίο ήταν ένα κομμάτι σοκ", λέει ο McGeehan στο Carrington.
Γκρο πλαν ενός νεοδημιουργημένου ενζύμου που υποβαθμίζει το πλαστικό ΡΕΤ. (Dennis Schroeder / NREL) Όπως έδειξε επανειλημμένα η έρευνα, τα πλαστικά αποτελούν ένα συνεχώς αυξανόμενο πρόβλημα για τους ωκεανούς του πλανήτη. Μια μελέτη του 2015 διαπίστωσε ότι περίπου οκτώ εκατομμύρια τόνοι πλαστικών φτάνουν στον ωκεανό κάθε χρόνο, σύμφωνα με το National Geographic . Και όλα αυτά τα πλαστικά είναι επιζήμια για την άγρια φύση. Πολλά θαλάσσια πτηνά και άλλα θαλάσσια ζώα τσαλακώνουν τα πολύχρωμα κομμάτια, μπερδεύοντας το πλαστικό για φαγητό.
Αυτό σημαίνει ότι μια πιθανή λύση για το πλαστικό μας πρόβλημα θα μπορούσε να αποτελέσει σημαντική πρόοδο. Αλλά το μεταλλαγμένο ένζυμο μπορεί πραγματικά να λύσει αυτό το πρόβλημα;
Σύμφωνα με την μη κερδοσκοπική Ocean Conservancy με έδρα την Ουάσινγκτον, η απάντηση στο ερώτημα αυτό είναι όχι. Σε απάντηση στη νέα μελέτη, η συντηρητικότητα δημοσίευσε μια δήλωση που ανέφερε ο Ramani Narayan, καθηγητής Χημικών Μηχανικών και Επιστήμης των Υλικών στο Πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν: «Το πρόβλημα δεν είναι στην« τεχνολογία »να επαναχρησιμοποιηθεί το ΡΕΤ ή να αποσυναρμολογηθεί στα συστατικά του αλλά η ανάκτηση και οικονομικά των χρησιμοποιούμενων διαδικασιών. Οι ημι-κρυσταλλικές φιάλες PET είναι ήδη πλήρως ανακυκλώσιμες στα υπάρχοντα συστήματα μας. "
Με άλλα λόγια, το σημαντικό πρόβλημα δεν είναι η διάσπαση του πλαστικού, αλλά η αφαίρεση του πλαστικού από τον ωκεανό. Αντ 'αυτού, η συντήρηση προτείνει να βάλουμε προσπάθεια να κρατήσουμε τα πλαστικά έξω από τον ωκεανό στην πρώτη θέση.
Όπως αναφέρει ο Poon, αυτή δεν είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες έχουν κάνει ενδιαφέρουσες, ενδεχομένως πλαστικές, ανακαλύψεις για την επίλυση προβλημάτων. Πέρυσι, οι ερευνητές στην Ισπανία ανακοίνωσαν την ανακάλυψη ενός είδους κηρώδους σκουληκιού που θα μπορούσε να βγει από μια πλαστική σακούλα.
Ωστόσο, οι ερευνητές είναι αισιόδοξοι για το "μεταλλαγμένο ένζυμο". Σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου, τώρα εργάζονται για να συντομεύσουν το χρόνο που χρειάζεται το ένζυμο για να σπάσει τα πλαστικά. Η επιτάχυνση της διαδικασίας θα μπορούσε να επιτρέψει μια νόμιμη χρήση μεγάλης κλίμακας - και θα μπορούσε να σημαίνει ότι το λιγότερο πλαστικό θα κάνει το δρόμο της στο περιβάλλον στην πρώτη θέση.
"Αυτό που ελπίζουμε να κάνουμε είναι να χρησιμοποιήσουμε αυτό το ένζυμο για να μετατρέψουμε αυτό το πλαστικό στις αρχικές του συνιστώσες, έτσι μπορούμε να το ανακυκλώσουμε κυριολεκτικά στο πλαστικό", λέει ο McGeehan στο Carrington. "Αυτό σημαίνει ότι δεν θα χρειαστεί να σκάψουμε άλλο πετρέλαιο και, ουσιαστικά, θα πρέπει να μειώσουμε την ποσότητα του πλαστικού στο περιβάλλον".
