Studiuesit kanë identifikuar dhe krijuar një enzimë që mund të tresë dhe konsumojë disa nga ndotësit tanë më të zakonshëm. plastika duke siguruar një shpresë për riciklim dhe luftë Ndotje
Ndotja plastika është sfida më e madhe mjedisore në mbarë botën në formën e plastikës Ndotje dhe zgjidhja optimale e këtij problemi mbetet ende e pakapshme. Shumica plastika janë bërë nga nafta ose gazi natyror të cilat janë burime jo të rinovueshme që nxirren dhe përpunohen duke përdorur teknika intensive energjetike. Kështu, vetë prodhimi dhe prodhimi i tyre është shumë shkatërrues për ekosistemet e brishta. Shkatërrimi i plastikës (kryesisht nga djegia) shkakton ajrin, ujë dhe toka Ndotje. Rreth 79 për qind e plastikës së prodhuar gjatë 70 viteve të fundit është hedhur, qoftë në vendgrumbullimet ose në mjedisin e përgjithshëm, ndërsa vetëm rreth nëntë për qind riciklohet me pjesën tjetër të djegur. Ky proces djegieje i ekspozon punëtorët vulnerabël ndaj kimikateve toksike që përfshijnë substanca që shkaktojnë kancer. Thuhet se oqeanet përmbajnë rreth 51 trilion grimca mikroplastike dhe po shterojnë ngadalë jetën detare. Disa nga mikrogrimcat plastike fryhen në ajër duke çuar në Ndotje dhe është një mundësi reale që ne mund t'i thithim ato. Askush nuk mund ta kishte parashikuar në vitet 1960 se ardhja dhe popullariteti i plastikës do të bëhej një ditë një barrë me mbetje të mëdha plastike që do të lundronin në oqeanet tona të bukura, në ajër dhe do të hidheshin në tokat tona të çmuara.
plastik paketimi është kërcënimi më i madh dhe përdorimi më i korruptuar i plastikës. Por problemi është se qesja plastike është kudo, përdoret për çdo qëllim të vogël dhe nuk ka asnjë kontroll mbi përdorimin e saj. Kjo lloj plastike sintetike nuk biodegradohet, përkundrazi thjesht ulet dhe grumbullohet në landfille dhe kontribuon në mjedisin Ndotje. Ka pasur iniciativa për “ndalimin e plotë të plastikës”, veçanërisht polistirenin që përdoret në ambalazhim. Megjithatë, kjo nuk çon në rezultatet e dëshiruara pasi plastika është ende e pranishme kudo në tokë, ajër dhe ujë dhe po rritet vazhdimisht. Është e sigurt të thuhet se plastika mund të mos jetë e dukshme me sy të lirë gjatë gjithë kohës, por është kudo! Është për të ardhur keq që ne nuk jemi në gjendje të trajtojmë problemin e riciklimit dhe asgjësimit të materialit plastik.
Në një studim të botuar në Procedurat e Akademisë Kombëtare të Shkencave të SHBA, studiuesit kanë zbuluar një natyrore të njohur enzimë e cila ushqehet me plastikë. Ky ishte një zbulim i rastësishëm ndërsa ata po ekzaminonin strukturën e një enzime e cila u gjet në mbeturina gati për t'u ricikluar në një qendër në Japoni. Kjo enzimë e quajtur Ideonella sakaiensis 201-F6, është në gjendje të "ha" ose "ushqejë" PET plastike të patentuar ose tereftalat polietileni që përdoret më së shpeshti në miliona tonë shishe plastike. Enzima në thelb lejoi bakterin të degradonte plastikën si burimin e tyre ushqimor. Aktualisht nuk ekzistojnë zgjidhje riciklimi për PET dhe shishet plastike të prodhuara nga PET vazhdojnë për më shumë se qindra vjet në mjedis. Ky studim i udhëhequr nga ekipe në Universitetin e Portsmouth dhe Laboratorit Kombëtar të Energjisë së Rinovueshme të Departamentit të Energjisë së Shteteve të Bashkuara (NREL) ka gjeneruar shpresë të pamasë.
Qëllimi fillestar ishte përcaktimi i strukturës kristalore tredimensionale të kësaj enzime natyrore (të quajtur PETase) dhe përdorimi i këtij informacioni për të kuptuar se si funksionon saktësisht kjo enzimë. Ata përdorën një rreze intensive rrezesh X – të cilat janë 10 miliardë herë më të ndritshme se dielli – për të sqaruar strukturën dhe për të parë atomet individuale. Trarë të tillë të fuqishëm mundësonin të kuptonin funksionimin e brendshëm të enzimës dhe siguruan plane të sakta për të qenë në gjendje të krijonin enzima më të shpejta dhe më efikase. U zbulua se PETaza duket shumë e ngjashme me një enzimë tjetër të quajtur kutinazë, përveç se PETaza ka një veçori të veçantë dhe një vend aktiv më "të hapur", i cili mendohet se akomodon polimerë të prodhuar nga njeriu (në vend të atyre natyralë). Këto dallime treguan menjëherë se PETaza mund të jetë më e zhvilluar veçanërisht në një mjedis që përmban PET dhe kështu mund të degradojë PET. Ata ndryshuan vendin aktiv të PETase për ta bërë atë të duket më shumë si kutinaza. Ajo që pasoi ishte një rezultat krejtësisht i papritur, mutant PETase ishte në gjendje të degradojë PET edhe më mirë se PETase natyrore. Kështu, në procesin e të kuptuarit dhe përpjekjes për të përmirësuar aftësinë e enzimës natyrore, studiuesit përfunduan duke inxhinieruar aksidentalisht një enzimë të re e cila ishte edhe më e mirë se enzima natyrore në zbërthimin e PET. plastika. Kjo enzimë mund të degradojë gjithashtu furandikarboksilatin e polietilenit, ose PEF, një zëvendësues me bazë biologjike për plastika PET. Kjo gjeneroi shpresë për të trajtuar substrate të tjera si PEF (Polietilen Furanoat) apo edhe PBS (Suksinat polibutileni). Mjetet për inxhinierinë dhe evolucionin e enzimave mund të aplikohen vazhdimisht për përmirësime të mëtejshme. Studiuesit po kërkojnë një mënyrë për të përmirësuar enzimën në mënyrë që funksioni i saj të mund të përfshihet në një strukturë të fuqishme industriale në shkallë të gjerë. Procesi inxhinierik është shumë i ngjashëm me enzimat që aktualisht përdoren në detergjentët bio-larës ose në prodhimin e biokarburanteve. Teknologjia ekziston dhe kështu qëndrueshmëria industriale duhet të jetë e arritshme në vitet e ardhshme.
Nevojiten kërkime të mëtejshme për të kuptuar disa aspekte të këtij studimi. Së pari, enzima zbërthen copa më të mëdha të plastikës në copa më të vogla, prandaj mbështet riciklimin e shisheve plastike, por e gjithë kjo plastikë duhet të rikuperohet fillimisht. Kjo plastikë "më e vogël" kur rikuperohet mund të përdoret për t'i kthyer ato në shishe plastike. Enzima nuk mund të "shkojë dhe të gjejë vetë plastike" në mjedis. Një opsion i propozuar mund të jetë mbjellja e kësaj enzime në disa baktere të cilat mund të fillojnë të shpërbëjnë plastikën me një shpejtësi më të lartë duke i bërë ballë temperaturave të larta. Gjithashtu, ndikimi afatgjatë i kësaj enzime ende duhet të kuptohet.
Ndikimi i një zgjidhjeje të tillë inovative për të trajtuar mbetjet plastike do të ishte shumë i lartë në shkallë globale. Ne jemi përpjekur të trajtojmë problemin e plastikës që nga ardhja e vetë plastikës. Ka pasur ligje që ndalojnë përdorimin e një plastike të vetme dhe gjithashtu plastika e ricikluar tani favorizohet kudo. Edhe hapa të vegjël si ndalimi i qeseve plastike në supermarkete janë përhapur në të gjithë mediat. Çështja është se ne duhet të veprojmë shpejt nëse duam të ruajmë tonën planet nga plastika Ndotje. Edhe pse ne duhet të vazhdojmë të adoptojmë riciklimin në jetën tonë të përditshme, duke i inkurajuar edhe fëmijët tanë ta bëjnë këtë. Ne kemi ende nevojë për një zgjidhje të mirë afatgjatë, e cila mund të shkojë paralelisht me përpjekjet tona individuale. Ky hulumtim shënon një fillim për trajtimin e një prej problemeve më të mëdha që kemi planet po përballet.
***
{Mund të lexoni punimin origjinal kërkimor duke klikuar lidhjen DOI të dhënë më poshtë në listën e burimeve të cituara}
Burimi (s)
Harry P et al. 2018. Karakterizimi dhe inxhinierimi i një poliesteraze aromatike degraduese plastike. Punimet e Akademisë Kombëtare të Shkencave. https://doi.org/10.1073/pnas.1718804115
