Өткен ғасырдың екінші жартысындағы экономикалық дамудың қозғалтқыштарының бірі пластмасса болды. Олар арзан, өндіруге оңай, төзімді, серпімді және егер бос болса, мөлдір, бірақ олардың b жағы бар, өйткені олар биологиялық ыдырамайды, өйткені олармен қоректенетін тірі организм жоқ.
Олардың ұзақ мерзімділігі, сөзсіз, біз тап болатын үлкен қиындықтардың бірі, өйткені полимерлердің молекулалық деңгейде ыдырау процесін бастау үшін кемінде төрт жүз елу жыл өтуі керек.
Дүние жүзінде 300 миллион тоннадан астам пластмасса өндіріледі, оның 90%-ы мұнайдан алынады, ал шағын бөлігі, шамамен 15%-ы жаһандық ауқымда қалпына келтіріліп, қалпына келтірілетін болады.
Осы астрономиялық мөлшердің орта есеппен сегіз миллион тоннасы жыл сайын біздің мұхиттарымызда қалқып, олар батып, шөгінділерде жиналады немесе адамның қоректік тізбегіне қосылады.
Қысқа мерзімді болжамдар мүлдем қызғылт емес, кейбір беделді дауыстар 2050 жылға қарай пластикалық қалдықтар өндірісі он үш миллиард тоннаға жетеді деп есептейді. Бізді жігерлі және шұғыл шаралар қабылдауға мәжбүр ететін қайраткер.
2016 жылы арқасында біз ықтимал одақтастың бар екенін анықтадық және ғылым тарихында көп рет болғандай, серендиптілік маңызды рөл атқарды. Биыл бір топ жапондық ғалымдар Жапонияның Сакай қаласындағы қайта өңдеу зауытында бактериялардың колонияларын зерттеді. Осы кезеңде біз компонентке (этиленгликоль және терефтал қышқылы) қосымша полиэтилентерефталат (ПЭТ) қалдықтарынан алынған бактерияларды талдадық.
Таң қалды, олар Ideonella sakaiensis деп аталатын бактерия PET-ті көміртегінің негізгі көзі ретінде пайдалана алатынын анықтады. Біраз уақыттан кейін микроорганизмнің ПЭТ-ті «жұта алатын» екі негізгі гені бар екенін көрсету мүмкін болды: PETase және моно(2-хироэксиэтил)терефталат гидролаза.
Үмітті шешім
Метаболизм тізбегінің ашылуы Идеонелла неліктен қайта өңдеу зауытында резиденциясын орнатқанын түсіндіруге мүмкіндік берді, бірақ әлі де ашылмаған нәрсе - бұл бактерияның пластикке айналдыру үшін эволюциялық жолы қандай болды, ол патенттелген. өткен ғасырдың қырқыншы жылдарының онжылдығы, оның азық-түлік көзінде.
Бактерия ПЭТ-ті поли(3-гидроксибутират) - PHB деп те аталады - биологиялық ыдырайтын пластик түріне айналдыруға қабілетті. Бұл оқиғаның тартымдылығы мынада: ПЭТ тәулігіне шаршы сантиметрге 0,13 мг жылдамдықпен, 30ºC температурада жойылу жылдамдығы «өте баяу» болады.
2018 жылы Постмут университетінің (Ұлыбритания) зерттеушілері бактериялық ПЭТазаны күшейтетін ферментті кездейсоқ ойлап тапқан кезде сәттілік бізге тағы да күлді.
Қазіргі уақытта мутантты ферментті 70ºC-ден жоғары температураға төзе алатын экстремофильді бактерияға «енгізу» арқылы оның өнімділігін арттыру үшін қосымша қадам жасауға тырысты, бұл көрсеткіш ПЭТ тұтқырырақ. Бұл «тасымалдау» деградация процесін 10%-ға дейін тездетуі мүмкін.
Барлық осы тұжырымдар бізге үзіліс беріп, үміт терезесін ашуы мүмкін, өйткені бактериялар «пластиктерді жұтады» пластмассадан туындаған экологиялық мәселені шешудің бір бөлігі болар еді.
Джара мырза
Педро Гаргантилья Эль-Эскориал (Мадрид) ауруханасының дәрігері және бірнеше танымал кітаптардың авторы.
