Gobaith y bacteria sy'n cyrraedd y plastig

Un o'r peiriannau datblygu economaidd yn ail hanner y ganrif ddiwethaf oedd plastigion. Maent yn rhad, yn hawdd i'w cynhyrchu, yn ymwrthol, yn elastig ac, os ydynt yn rhydd, yn dryloyw, ond mae ganddynt ochr b, gan nad ydynt yn fioddiraddadwy, gan nad oes organeb byw sy'n gallu bwydo arnynt.

Mae eu gwydnwch hir, heb amheuaeth, yn un o'r heriau mawr sy'n ein hwynebu, gan fod yn rhaid i isafswm o bedwar cant a hanner o flynyddoedd fynd heibio i bolymerau ddechrau'r broses o ddadelfennu ar y lefel foleciwlaidd.

Amcangyfrifir bod mwy na 300 miliwn o dunelli o blastig yn cael eu cynhyrchu'n fyd-eang, y mae 90% ohonynt yn deillio o olew a bydd rhan fach, tua 15%, yn cael ei hadfer a'i hadfer ar raddfa fyd-eang.

O'r swm seryddol hwnnw, mae wyth miliwn o dunelli ar gyfartaledd yn arnofio bob blwyddyn yn ein cefnforoedd, lle maent yn suddo, yn cronni yn y gwaddodion neu'n cael eu hymgorffori yn y gadwyn fwyd ddynol yn y pen draw.

Nid yw rhagfynegiadau tymor byr yn rosy o gwbl, mae rhai lleisiau awdurdodol yn amcangyfrif y bydd cynhyrchu gwastraff plastig yn cyrraedd 2050 biliwn o dunelli erbyn XNUMX. Ffigur sydd, heb amheuaeth, yn ein gorfodi i gymryd mesurau egnïol a brys.

Diolch yn 2016 fe wnaethom ddarganfod bodolaeth cynghreiriad posibl ac, fel sydd wedi digwydd cymaint o weithiau yn hanes gwyddoniaeth, chwaraeodd serendipedd ran bwysig. Eleni bu grŵp o wyddonwyr o Japan yn ymchwilio i gytrefi bacteriol mewn ffatri ailgylchu yn ninas Sakai, Japan. Yn ystod y cyfnod hwn, dadansoddwyd y bacteria a echdynnwyd o'r gweddillion polyethylen terephthalate (PET) yn ychwanegol at y gydran (ethylen glycol ac asid terephthalic).

Yn syndod, fe wnaethon nhw ddarganfod bod bacteriwm, o'r enw Ideonella sakaiensis, yn gallu defnyddio PET fel ffynhonnell garbon sylfaenol. Beth amser yn ddiweddarach roedd yn bosibl dangos bod gan y micro-organeb ddau enyn allweddol sy'n gallu 'difa' PET: hydrolas terephthalate PETase a mono(2-hiroexieethyl).

Ateb gobeithiol

Roedd darganfod y gadwyn metabolig yn ei gwneud hi'n bosibl esbonio pam mae Ideonella wedi sefydlu ei breswylfa mewn ffatri ailgylchu, ond yr hyn sydd ar ôl i'w ddatrys yw'r hyn sydd wedi bod yn llwybr i'r bacteriwm fod wedi esblygu i drawsnewid plastig, a gafodd ei batentu yn y degawd pedwardegau'r ganrif ddiwethaf, yn ei ffynhonnell fwyd.

Mae'r bacteriwm yn gallu trosi PET yn poly(3-hydroxybutyrate) - a elwir hefyd yn PHB - sy'n fath o blastig bioddiraddadwy. Apêl y stori hon yw yr amcangyfrifir bod PET yn diraddio ar gyfradd o 0,13mg y centimetr sgwâr y dydd, ar dymheredd o 30ºC, cyfradd ddileu sy'n dod yn 'araf dros ben'.

Gwenodd lwc arnom eto yn 2018 pan ddyluniodd ymchwilwyr ym Mhrifysgol Postmouth (DU) ensym a oedd yn gwella PETase bacteriol ar ddamwain.

Ar yr adeg hon, ceisiwyd cymryd cam pellach i gynyddu ei gynhyrchiant trwy 'fewnosod' yr ensym mutant i mewn i facteriwm eithafol, sy'n gallu gwrthsefyll tymheredd uwch na 70ºC, ffigwr lle mae PET yn fwy gludiog. Gallai'r 'trosglwyddiad' hwn gyflymu'r broses ddiraddio hyd at 10%.

Gallai'r holl ganfyddiadau hyn roi seibiant i ni ac agor ffenestr o obaith, gan y byddai'r bacteria yn 'diffodd plastigau' yn rhan o'r ateb i'r broblem amgylcheddol a achosir gan blastigion.

Mr JaraMr Jara

Mae Pedro Gargantilla yn internydd yn Ysbyty El Escorial (Madrid) ac yn awdur nifer o lyfrau poblogaidd.