Անցյալ դարի երկրորդ կեսի տնտեսական զարգացման շարժիչ ուժերից մեկը պլաստիկն էր։ Դրանք էժան են, հեշտ արտադրվող, դիմացկուն, առաձգական և եթե չամրացված են, թափանցիկ, բայց ունեն բացասական կողմ, քանի որ կենսաքայքայվող չեն, քանի որ չկա կենդանի օրգանիզմ, որը կարող է սնվել դրանցով։
Դրանց երկարատևությունը, անկասկած, մեր առջև ծառացած մեծ մարտահրավերներից մեկն է, քանի որ առնվազն չորս հարյուր հիսուն տարի պետք է անցնի, որպեսզի պոլիմերները սկսեն քայքայման գործընթացը մոլեկուլային մակարդակում:
Ենթադրվում է, որ աշխարհում արտադրվում է ավելի քան 300 միլիոն տոննա պլաստիկ, որից 90%-ը ստացվում է նավթից, իսկ մի փոքր մասը՝ մոտավորապես 15%-ը, կվերականգնվի և կվերականգնվի համաշխարհային մասշտաբով:
Այդ աստղաբաշխական քանակից տարեկան միջինը ութ միլիոն տոննան լողում է մեր օվկիանոսներում, որտեղ դրանք սուզվում են, կուտակվում նստվածքներում կամ ընդգրկվում մարդու սննդի շղթայում:
Կարճաժամկետ կանխատեսումներն ամենևին էլ խոստումնալից չեն, որոշ հեղինակավոր ձայներ գնահատում են, որ մինչև 2050 թվականը պլաստիկ թափոնների արտադրությունը կհասնի տասներեք միլիարդ տոննայի։ Գործիչ, որն, անկասկած, ստիպում է մեզ եռանդուն և հրատապ միջոցներ ձեռնարկել։
Դրա շնորհիվ 2016 թվականին մենք բացահայտեցինք հնարավոր դաշնակցի գոյությունը, և, ինչպես բազմիցս է եղել գիտության պատմության մեջ, սերենդիպությունը կարևոր դեր խաղաց։ Այս տարի ճապոնացի գիտնականների խումբն ուսումնասիրել է մանրէների գաղութները Ճապոնիայի Սակայ քաղաքում գտնվող վերամշակման գործարանում: Այս ժամանակահատվածում մենք վերլուծել ենք պոլիէթիլենային տերեֆտալատից (PET) թափոններից արդյունահանվող բակտերիաները, բացի բաղադրիչից (էթիլեն գլիկոլ և տերեֆտալաթթու):
Զարմացած նրանք հայտնաբերեցին, որ մի բակտերիա, որը կոչվում էր Ideonella sakaiensis, կարող է օգտագործել PET որպես ածխածնի հիմնական աղբյուր: Որոշ ժամանակ անց ապացուցվեց, որ միկրոօրգանիզմն ունի երկու հիմնական գեն, որոնք թույլ են տալիս նրան «կուլ տալ» PET՝ PETase և մոնո(2-հիդրօքսիէթիլ) տերեֆտալատ հիդրոլազա:
Հուսադրող լուծում
Նյութափոխանակության շղթայի հայտնաբերումը բացատրեց, որ Ideonella-ն իր նստավայրը հիմնել է վերամշակման գործարանում, բայց այն, ինչ դեռ պետք է պարզվի, այն է, թե ինչ ճանապարհ է անցել բակտերիաների համար՝ վերածելու պլաստիկը, որը արտոնագրվել է քառասունականների տասնամյակում: անցյալ դարի իր սննդի աղբյուրում։
Բակտերիաներն ի վիճակի են փոխակերպել PET-ը պոլի(3-հիդրօքսիբուտիրատի)՝ նաև հայտնի որպես PHB, որը կենսաքայքայվող պլաստիկի տեսակ է: Այս պատմության մեջ գրավիչն այն է, որ գնահատվում է, որ PET-ը քայքայվում է օրական 0,13 մգ/քառակուսի սանտիմետր արագությամբ, 30ºC ջերմաստիճանում, վերացման արագություն, որը դառնում է «չափազանց դանդաղ»:
Բախտը մեզ կրկին ժպտաց 2018 թվականին, երբ Փոստմութի համալսարանի (Միացյալ Թագավորություն) հետազոտողները պատահաբար նախագծեցին ֆերմենտ, որը բարելավում է բակտերիալ PETase-ը:
Այս պահին փորձ է արվել ձեռնարկել հետագա քայլ՝ բարձրացնելու դրա արտադրողականությունը՝ մուտանտ ֆերմենտը «ներդնելով» էքստրեմոֆիլ բակտերիաների մեջ, որն ընդունակ է դիմակայել 70ºC-ից բարձր ջերմաստիճաններին, մի ցուցանիշ, որտեղ PET-ն առավել մածուցիկ է: Այս «փոխանցումը» կարող է արագացնել դեգրադացման գործընթացը մինչև 10%:
Այս բոլոր բացահայտումները կարող են մեզ ընդմիջում տալ և պատուհան բացել հույսի համար, քանի որ բակտերիաները «կլանում են պլաստմասսա»-ը կլինի պլաստիկի պատճառով առաջացած բնապահպանական խնդրի լուծման մի մասը:
Պարոն Ջարա
Պեդրո Գարգանտիլլան ինտերնիստ է Hospital de El Escorial-ում (Մադրիդ) և մի քանի հայտնի գրքերի հեղինակ:
