پچھلی صدی کے دوسرے نصف میں معاشی ترقی کے انجنوں میں سے ایک پلاسٹک تھا۔ یہ سستے، پیدا کرنے میں آسان، مزاحم، لچکدار اور، اگر ڈھیلے، شفاف ہوتے ہیں، لیکن ان کا ایک ب-سائیڈ ہوتا ہے، کیونکہ یہ بایوڈیگریڈیبل نہیں ہوتے، کیونکہ کوئی جاندار ان پر کھانا کھلانے کے قابل نہیں ہوتا۔
ان کی طویل پائیداری، بلا شبہ، ہمیں درپیش بڑے چیلنجوں میں سے ایک ہے، کیونکہ پولیمر کو مالیکیولر سطح پر ٹوٹ پھوٹ کا عمل شروع کرنے کے لیے کم از کم ساڑھے چار سو سال گزرنے چاہئیں۔
ایک اندازے کے مطابق عالمی سطح پر 300 ملین ٹن سے زیادہ پلاسٹک پیدا ہوتا ہے، جس میں سے 90% تیل سے حاصل ہوتا ہے اور ایک چھوٹا سا حصہ، تقریباً 15%، عالمی سطح پر برآمد اور برآمد کیا جائے گا۔
اس فلکیاتی مقدار میں سے، اوسطاً آٹھ ملین ٹن ہمارے سمندروں میں ہر سال تیرتے ہیں، جہاں وہ ڈوب جاتے ہیں، تلچھٹ میں جمع ہوتے ہیں یا انسانی خوراک کی زنجیر میں شامل ہو جاتے ہیں۔
قلیل مدتی پیشین گوئیاں بالکل گلابی نہیں ہیں، کچھ مستند آوازوں کا اندازہ ہے کہ 2050 تک پلاسٹک کے فضلے کی پیداوار تیرہ بلین ٹن تک پہنچ جائے گی۔ ایک ایسی شخصیت جو بلا شبہ ہمیں متحرک اور فوری اقدامات کرنے پر مجبور کرتی ہے۔
شکریہ 2016 میں ہم نے ایک ممکنہ حلیف کا وجود دریافت کیا اور جیسا کہ سائنس کی تاریخ میں کئی بار ہوا ہے، بے حسی نے ایک اہم کردار ادا کیا۔ اس سال جاپانی سائنسدانوں کے ایک گروپ نے جاپان کے شہر ساکائی میں ایک ری سائیکلنگ پلانٹ میں بیکٹیریل کالونیوں کی تحقیقات کی۔ اس مدت کے دوران ہم نے جزو (ایتھیلین گلائکول اور ٹیریفتھلک ایسڈ) کے علاوہ پولی تھیلین ٹیریفتھلیٹ (PET) کی باقیات سے نکالے گئے بیکٹیریا کا تجزیہ کیا۔
حیرت زدہ، انہوں نے دریافت کیا کہ ایک جراثیم، جس کا نام Ideonella sakaiensis تھا، PET کو کاربن کے بنیادی ذریعہ کے طور پر استعمال کرنے کے قابل تھا۔ کچھ عرصے بعد یہ ظاہر کرنا ممکن ہوا کہ مائکروجنزم میں دو کلیدی جینز ہیں جو PET کو کھا سکتے ہیں: ایک PETase اور ایک مونو (2-hiroexieethyl) terephthalate hydrolase۔
ایک امید افزا حل
میٹابولک چین کی دریافت نے اس بات کی وضاحت کرنا ممکن بنایا کہ آئیڈیونیلا نے ایک ری سائیکلنگ پلانٹ میں اپنی رہائش کیوں قائم کی ہے، لیکن اس بات کا پردہ فاش کرنا باقی ہے کہ بیکٹیریا کے لیے پلاسٹک کو تبدیل کرنے کے لیے تیار ہونے کا راستہ کیا رہا ہے، جسے پیٹنٹ کیا گیا تھا۔ پچھلی صدی کی چالیس کی دہائی، اس کے کھانے کے ذرائع میں۔
یہ جراثیم PET کو پولی (3-hydroxybutyrate) میں تبدیل کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے – جسے PHB بھی کہا جاتا ہے – جو کہ بائیو ڈیگریڈیبل پلاسٹک کی ایک قسم ہے۔ اس کہانی کی اپیل یہ ہے کہ PET کے 0,13mg فی مربع سینٹی میٹر فی دن کی شرح سے 30ºC کے درجہ حرارت پر انحطاط کا تخمینہ لگایا گیا ہے، خاتمے کی ایک شرح جو 'انتہائی سست' ہو جاتی ہے۔
قسمت 2018 میں ایک بار پھر ہم پر مسکرائی جب پوسٹ ماؤتھ یونیورسٹی (یو کے) کے محققین نے غلطی سے ایک انزائم ڈیزائن کیا جس نے بیکٹیریل PETase کو بڑھایا۔
اس وقت، یہ ایک اور قدم اٹھانے کی کوشش کی گئی ہے کہ اتپریورتی انزائم کو ایکسٹریموفائل بیکٹیریم میں 'داخل' کر کے اس کی پیداواری صلاحیت کو بڑھایا جائے، جو کہ 70ºC سے زیادہ درجہ حرارت کو برداشت کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے، جہاں PET زیادہ چپچپا ہوتا ہے۔ یہ 'منتقلی' تنزلی کے عمل کو 10% تک تیز کر سکتی ہے۔
یہ تمام نتائج ہمیں ایک وقفہ دے سکتے ہیں اور امید کی کھڑکی کھول سکتے ہیں، کیونکہ بیکٹیریا 'پلاسٹک کو کھا جاتے ہیں' پلاسٹک کی وجہ سے پیدا ہونے والے ماحولیاتی مسئلے کے حل کا حصہ ہوں گے۔
مسٹر جارا
Pedro Gargantilla El Escorial Hospital (Madrid) میں ایک انٹرنسٹ اور کئی مشہور کتابوں کے مصنف ہیں۔
