باکتری ها سلاح مخفی برای جنگ علیه آلودگی پلاستیکی

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، موجودات میکروسکوپی ممکن است سلاح مخفی جدید ما در جنگ علیه آلودگی پلاستیکی باشند. مطالعات اخیر نشان داده اند که باکتری های خاصی می توانند پلاستیک را به ذرات کوچک تجزیه کنند، که سپس می توانند راه خود را به فرآیند بازیافت پیدا کنند.

این کشف امیدوارکننده امید تازه ای را در مبارزه با زباله های پلاستیکی که یکی از بارزترین بحران های زیست محیطی قرن بیست و یکم است، می دهد. تحقیقات پیشگامانه از دانشگاه لیدن سرچشمه گرفت، جایی که دانشمندان مخزن وسیعی از باکتری استرپتومایسس را گردآوری کردند.

Jo-Anne Verschoor نامزد دکترا که در ابتدا به عنوان منبعی برای کشف آنتی بیوتیک های جدید در نظر گرفته شده بود، کاربرد قانع کننده دیگری برای این میکروارگانیسم ها پیدا کرد. هنگامی که او به پایان دوره دکتری خود نزدیک شد، ورشور کاوش منحصر به فردی را آغاز کرد که چگونه موجودات میکروسکوپی می توانند با مشکل پلاستیک ماکروسکوپی ما مقابله کنند.

او کشف کرد که 20 درصد از سویه های باکتریایی می توانند اشکال خاصی از پلاستیک را تخریب کنند. این یافته پیشگامانه ایده تبدیل میکروب ها به متحدان محیطی را تقویت می کند.

تحقیقات قبلی ورشور او را به این مشکوک رساند که این باکتری ها می توانند پلاستیک را هضم کنند.با این حال، مانند ما، این باکتری ها وظایف خود را در خلاء انجام نمی دهند - آنها به شرایط مناسب نیاز دارند. باکتری های مورد تجزیه و تحلیل در این مطالعه در ابتدا با در نظر گرفتن تخریب پلاستیک جمع آوری نشدند.

این مجموعه خنثی از باکتری ها فرصتی برای مشاهده اثرات مواد و شرایط مختلف بر توانایی آنها در تجزیه پلاستیک PET، که معمولا در بسته بندی مواد غذایی و بطری های نوشیدنی یافت می شود، ارائه می دهد.

یک بطری پلاستیکی فقط وقتی در خاک بماند ناپدید نمی شود. مانند انسان ها، باکتری ها برای تلاش نیاز به انگیزه دارند. این به این معنی است که شرایط خارجی برای باکتری ها برای شروع فرآیند تجزیه بسیار مهم است.

ورشور گفت: باکتری ها دقیقاً مانند مردم هستند. نمونه ای از این واکنش طبیعی ما برای فرار از خطر است. به طور مشابه، باکتری های این مطالعه در هنگام (گرسنگی) سطح فعالیت بالایی را نشان دادند.

این رفتار در محیط های آزمایشگاهی مشاهده شد، زیرا محققان مدل های پلاستیکی را در صفحات پر از باکتری معرفی کردند. نتایج کاملاً واضح بود - باکتری های گرسنه در واقع قطعات پلاستیکی ارائه شده به آنها را می بلعند.

ورشور در یک گام اساسی در تحقیقات خود، دو کشف بزرگ انجام داد. اول، او دریافت که 18 درصد از سویه های باکتریایی می توانند پلاستیک ها را تجزیه کنند اگر شرایط مناسب باشد. جالب اینجاست که وجود ژنی به نام لیپاز A این فرآیند را به میزان قابل توجهی تقویت کرد. ارگانیسم هایی با لیپاز A فراوان دیده می شدند که پلاستیک را سریعتر می شکنند.

با توجه به این یافته ها، افق بازیافت پلاستیک مبتنی بر باکتری بسیار امیدوارکننده به نظر می رسد.گستره وسیعی از باکتری هایی که می توانند پلاستیک را ببلعند اکنون به طور تصاعدی گسترش یافته است و راه را برای روش های نوآورانه بازیافت پلاستیک هموار می کند.

در حالی که این اکتشافات مبتنی بر آزمایشگاه پیشگامانه هستند، ترجمه آنها به برنامه های کاربردی دنیای واقعی مجموعه ای از چالش ها را ارائه می دهد.

انتقال از محیط های کنترل شده به شرایط پویا و متغیر در طبیعت نیازمند برنامه ریزی و آزمایش دقیق است. افزایش تخریب پلاستیک باکتریایی مستلزم نوآوری علمی و همچنین ملاحظات لجستیکی و اقتصادی است.

این مطالعه در مجله Communications Biology منتشر شده است.