Salah satu enjin pembangunan ekonomi pada separuh kedua abad yang lalu ialah plastik. Ia murah, mudah dihasilkan, tahan, elastik dan, jika longgar, telus, tetapi ia mempunyai sisi b, kerana ia tidak boleh terbiodegradasi, kerana tiada organisma hidup yang mampu memakannya.
Ketahanan panjang mereka, tanpa ragu-ragu, adalah salah satu cabaran besar yang kita hadapi, kerana sekurang-kurangnya empat ratus lima puluh tahun mesti berlalu bagi polimer untuk memulakan proses penghancuran pada peringkat molekul.
Dianggarkan lebih 300 juta tan plastik dihasilkan di seluruh dunia, di mana 90% daripadanya berasal daripada minyak dan sebahagian kecil, kira-kira 15%, akan dipulihkan dan dipulihkan pada skala global.
Daripada jumlah astronomi itu, purata lapan juta tan akhirnya terapung setiap tahun di lautan kita, di mana ia tenggelam, terkumpul di dalam sedimen atau akhirnya digabungkan ke dalam rantai makanan manusia.
Ramalan jangka pendek tidak sama sekali cerah, beberapa suara berwibawa menganggarkan bahawa menjelang 2050 pengeluaran sisa plastik akan mencapai tiga belas bilion tan. Angka yang, tanpa ragu-ragu, memaksa kita untuk mengambil langkah yang bertenaga dan segera.
Terima kasih pada tahun 2016 kami mendapati kewujudan sekutu yang mungkin dan, seperti yang telah berlaku berkali-kali dalam sejarah sains, kebetulan memainkan peranan penting. Tahun ini sekumpulan saintis Jepun menyiasat koloni bakteria di kilang kitar semula di bandar Sakai, Jepun. Dalam tempoh ini kami menganalisis bakteria yang diekstrak daripada sisa polietilena tereftalat (PET) sebagai tambahan kepada komponen (etilena glikol dan asid tereftalat).
Terkejut, mereka mendapati bahawa bakteria, yang dinamakan Ideonella sakaiensis, mampu menggunakan PET sebagai sumber karbon utama. Beberapa ketika kemudian adalah mungkin untuk menunjukkan bahawa mikroorganisma mempunyai dua gen utama yang boleh 'memakan' PET: PETase dan mono(2-hiroexieethyl) terephthalate hydrolase.
Penyelesaian yang diharapkan
Penemuan rantaian metabolik memungkinkan untuk menjelaskan mengapa Ideonella telah menempatkan kediamannya di kilang kitar semula, tetapi apa yang masih belum dirungkai adalah jalan bagi bakteria untuk berevolusi untuk menukar plastik, yang telah dipatenkan dalam dekad empat puluhan abad yang lalu, dalam sumber makanannya.
Bakteria ini mampu menukar PET kepada poli(3-hydroxybutyrate) – juga dikenali sebagai PHB – iaitu sejenis plastik biodegradasi. Daya tarikan cerita ini ialah PET dianggarkan merosot pada kadar 0,13mg setiap sentimeter persegi sehari, pada suhu 30ºC, kadar penyingkiran yang menjadi 'sangat perlahan'.
Nasib tersenyum kepada kami sekali lagi pada 2018 apabila penyelidik di Universiti Postmouth (UK) secara tidak sengaja mereka bentuk enzim yang meningkatkan PETase bakteria.
Pada masa ini, ia telah cuba mengambil langkah selanjutnya untuk menguatkan produktivitinya dengan 'memasukkan' enzim mutan ke dalam bakteria extremophile, yang mampu menahan suhu melebihi 70ºC, angka di mana PET lebih likat. 'Pemindahan' ini boleh mempercepatkan proses degradasi sehingga 10%.
Semua penemuan ini boleh memberi kita rehat dan membuka tingkap harapan, kerana bakteria 'memakan plastik' akan menjadi sebahagian daripada penyelesaian kepada masalah alam sekitar yang disebabkan oleh plastik.
Encik Jara
Pedro Gargantilla ialah pakar internis di El Escorial Hospital (Madrid) dan pengarang beberapa buku popular.
