பிளாஸ்டிக்கை அடையும் பாக்டீரியாவின் நம்பிக்கை

கடந்த நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில் பொருளாதார வளர்ச்சியின் இயந்திரங்களில் ஒன்று பிளாஸ்டிக் ஆகும். அவை மலிவானவை, உற்பத்தி செய்ய எளிதானவை, எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டவை, மீள்தன்மை கொண்டவை மற்றும் தளர்வாக இருந்தால், வெளிப்படையானவை, ஆனால் அவை பி-பக்கத்தைக் கொண்டுள்ளன, ஏனெனில் அவை மக்கும் தன்மை கொண்டவை அல்ல, ஏனெனில் அவற்றை உண்ணும் திறன் கொண்ட எந்த உயிரினமும் இல்லை.

அவற்றின் நீண்ட ஆயுள் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி, நாம் எதிர்கொள்ளும் மிகப்பெரிய சவால்களில் ஒன்றாகும், ஏனெனில் பாலிமர்கள் மூலக்கூறு மட்டத்தில் சிதைவு செயல்முறையைத் தொடங்க குறைந்தபட்சம் நானூற்று ஐம்பது ஆண்டுகள் கடக்க வேண்டும்.

உலகளவில் 300 மில்லியன் டன்களுக்கும் அதிகமான பிளாஸ்டிக் உற்பத்தி செய்யப்படுவதாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது, அதில் 90% எண்ணெயிலிருந்து பெறப்படுகிறது மற்றும் ஒரு சிறிய பகுதி, தோராயமாக 15%, உலக அளவில் மீட்கப்பட்டு மீட்கப்படும்.

அந்த வானியல் தொகையில், சராசரியாக எட்டு மில்லியன் டன்கள் ஒவ்வொரு ஆண்டும் நமது பெருங்கடல்களில் மிதக்கின்றன, அங்கு அவை மூழ்கி, வண்டல்களில் குவிந்து அல்லது மனித உணவுச் சங்கிலியில் இணைக்கப்படுகின்றன.

குறுகிய கால கணிப்புகள் ஊக்கமளிப்பதாக இல்லை, சில அங்கீகரிக்கப்பட்ட குரல்கள் 2050 இல் பிளாஸ்டிக் கழிவுகளின் உற்பத்தி பதின்மூன்று பில்லியன் டன்களை எட்டும் என்று மதிப்பிடுகின்றன. ஒரு உருவம், சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி, ஆற்றல்மிக்க மற்றும் அவசர நடவடிக்கைகளை எடுக்க நம்மைத் தூண்டுகிறது.

நன்றி 2016 இல் சாத்தியமான கூட்டாளியின் இருப்பைக் கண்டுபிடித்தோம், மேலும் அறிவியல் வரலாற்றில் பல முறை நடந்ததைப் போல, தற்செயல் முக்கிய பங்கு வகித்தது. இந்த ஆண்டு ஜப்பானிய விஞ்ஞானிகள் குழு ஜப்பானின் சகாய் நகரில் உள்ள மறுசுழற்சி ஆலையில் பாக்டீரியா காலனிகளை ஆய்வு செய்தது. இந்த காலகட்டத்தில் பாலிஎதிலீன் டெரெப்தாலேட் (PET) எச்சங்களிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்பட்ட பாக்டீரியாவை பாகத்துடன் (எத்திலீன் கிளைகோல் மற்றும் டெரெப்தாலிக் அமிலம்) ஆய்வு செய்தோம்.

ஆச்சரியமடைந்த அவர்கள், Ideonella sakaiensis என்று பெயரிடப்பட்ட ஒரு பாக்டீரியா, PET ஐ முதன்மை கார்பன் மூலமாகப் பயன்படுத்தும் திறன் கொண்டது என்பதைக் கண்டுபிடித்தனர். சிறிது நேரம் கழித்து, நுண்ணுயிரியில் PET ஐ 'விழுந்துவிடும்' இரண்டு முக்கிய மரபணுக்கள் இருப்பதைக் காட்ட முடிந்தது: ஒரு PETase மற்றும் ஒரு மோனோ(2-hiroexieethyl) டெரெப்தாலேட் ஹைட்ரோலேஸ்.

நம்பிக்கையான தீர்வு

வளர்சிதை மாற்ற சங்கிலியின் கண்டுபிடிப்பு, ஐடியோனெல்லா ஒரு மறுசுழற்சி ஆலையில் தனது குடியிருப்பை ஏன் நிறுவியுள்ளது என்பதை விளக்க முடிந்தது, ஆனால் அவிழ்க்கப்பட வேண்டியது என்னவென்றால், பிளாஸ்டிக்கை மாற்றுவதற்கு பாக்டீரியா உருவாகியதற்கான பாதை என்ன, இது காப்புரிமை பெற்றது. கடந்த நூற்றாண்டின் நாற்பதுகளின் தசாப்தம், அதன் உணவு மூலத்தில்.

பாக்டீரியம் PET ஐ பாலி (3-ஹைட்ராக்ஸிபியூட்ரேட்) ஆக மாற்றும் திறன் கொண்டது - PHB என்றும் அழைக்கப்படுகிறது - இது ஒரு வகை மக்கும் பிளாஸ்டிக் ஆகும். இந்த கதையின் வேண்டுகோள் என்னவென்றால், PET ஒரு நாளைக்கு ஒரு சதுர சென்டிமீட்டருக்கு 0,13mg என்ற விகிதத்தில், 30ºC வெப்பநிலையில், 'மிகவும் மெதுவாக' அகற்றும் விகிதத்தில் சிதைவடையும் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.

2018 ஆம் ஆண்டில் போஸ்ட்மவுத் பல்கலைக்கழகத்தின் (யுகே) ஆராய்ச்சியாளர்கள் தற்செயலாக பாக்டீரியா PETase ஐ மேம்படுத்தும் ஒரு நொதியை வடிவமைத்தபோது அதிர்ஷ்டம் எங்களைப் பார்த்து புன்னகைத்தது.

இந்த நேரத்தில், 70ºC க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையைத் தாங்கும் திறன் கொண்ட ஒரு எக்ஸ்ட்ரீமோபைல் பாக்டீரியத்தில் பிறழ்ந்த நொதியை 'செருகுவதன்' மூலம் அதன் உற்பத்தித்திறனைப் பெருக்க மேலும் ஒரு படி எடுக்க முயற்சிக்கப்பட்டது. இந்த 'பரிமாற்றம்' சிதைவு செயல்முறையை 10% வரை விரைவுபடுத்தும்.

பிளாஸ்டிக்கினால் ஏற்படும் சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினைக்கான தீர்வின் ஒரு பகுதியாக 'பிளாஸ்டிக்கை விழுங்கும்' பாக்டீரியாக்கள் இருப்பதால், இந்த கண்டுபிடிப்புகள் அனைத்தும் நமக்கு ஒரு இடைவெளியைக் கொடுத்து நம்பிக்கையின் சாளரத்தைத் திறக்கும்.

திரு ஜாரா

Pedro Gargantilla எல் எஸ்கோரியல் மருத்துவமனையில் (மாட்ரிட்) ஒரு இன்டர்னிஸ்ட் மற்றும் பல பிரபலமான புத்தகங்களை எழுதியவர்.