Μια απροσδόκητη ανακάλυψη δείχνει την κλίμακα της ρύπανσης από πλαστικό και αποκαλύπτει ένζυμα που θα μπορούσαν να ενισχύσουν την ανακύκλωση τους.

Μικρόβια σε ωκεανούς και εδάφη σε όλη την υδρόγειο εξελίσσονται ώστε να τρώνε πλαστικό, σύμφωνα με μια νέα μελέτη. Η έρευνα σάρωσε περισσότερα από 200 εκατομμύρια γονίδια, τα οποία βρέθηκαν σε δείγματα DNA που ελήφθησαν από το περιβάλλον, και βρήκε 30.000 διαφορετικά ένζυμα που θα μπορούσαν να αποδομήσουν 10 διαφορετικούς τύπους πλαστικού.

Η μελέτη είναι η πρώτη μεγάλης κλίμακας παγκόσμια αξιολόγηση της δυνατότητας αποδόμησης πλαστικών από βακτήρια και διαπίστωσε ότι ένας στους τέσσερις από τους μικροοργανισμούς που αναλύθηκαν έφεραν ένα κατάλληλο ένζυμο.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο αριθμός και ο τύπος των ενζύμων που ανακάλυψαν, ταίριαζε με την ποσότητα και το είδος της ρύπανσης από πλαστικό, σε διαφορετικές τοποθεσίες. Τα αποτελέσματα «παρέχουν στοιχεία για μια μετρήσιμη επίδραση της ρύπανσης από πλαστικό, στην παγκόσμια μικροβιακή οικολογία», δήλωσαν οι επιστήμονες.

Εκατομμύρια τόνοι πλαστικού απορρίπτονται στο περιβάλλον κάθε χρόνο και η ρύπανση πλέον διαπερνά τον πλανήτη, από την κορυφή του Έβερεστ έως τα βάθη των ωκεανών. Η μείωση της ποσότητας του πλαστικού που χρησιμοποιείται είναι ζωτικής σημασίας, όπως και η σωστή συλλογή και επεξεργασία των απορριμμάτων.

Δυστυχώς, πολλά πλαστικά είναι, επί του παρόντος, δύσκολο να αποδομηθούν και να ανακυκλωθούν. Η χρήση ενζύμων για την ταχεία διάσπαση των πλαστικών στα δομικά στοιχεία τους θα επέτρεπε την παραγωγή νέων προϊόντων από παλιά, περιορίζοντας την ανάγκη για παραγωγή παρθένων πλαστικών. Η νέα έρευνα παρέχει πολλά νέα ένζυμα προς διερεύνηση και προσαρμογή για βιομηχανική χρήση.

«Βρήκαμε πολλές γραμμές αποδεικτικών στοιχείων που υποστηρίζουν το γεγονός ότι το δυναμικό αποδόμησης πλαστικού του παγκόσμιου μικροβιώματος συσχετίζεται ισχυρά με τις μετρήσεις της περιβαλλοντικής ρύπανσης από πλαστικό – μια σημαντική απόδειξη, του πώς το περιβάλλον ανταποκρίνεται στις πιέσεις που του ασκούμε», δήλωσε ο καθηγητής Aleksej Zelezniak του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Chalmers στη Σουηδία.

Ο Jan Zrimec, του ίδιου Πανεπιστημίου, είπε: «Δεν περιμέναμε να βρούμε τόσο μεγάλο αριθμό ενζύμων σε τόσα πολλά διαφορετικά μικρόβια και περιβαλλοντικούς βιότοπους. Αυτή είναι μια εκπληκτική ανακάλυψη που δείχνει πραγματικά την κλίμακα του ζητήματος», συνέχισε.

Η έκρηξη της παραγωγής πλαστικού τα τελευταία 70 χρόνια, από 2 εκατ. τόνους σε 380 εκατ. τόνους ετησίως, έδωσε χρόνο στα μικρόβια να εξελιχθούν για να αντιμετωπίσουν το πλαστικό, εικάζουν οι ερευνητές. Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Microbial Ecology, ξεκίνησε με τη σύνταξη ενός συνόλου δεδομένων 95 μικροβιακών ενζύμων που είναι ήδη γνωστά ότι αποδομούν το πλαστικό και βρίσκονται συχνά σε βακτήρια σε σκουπιδότοπους και σε παρόμοια μέρη που είναι γεμάτα με πλαστικά απορρίμματα.

Στη συνέχεια, η ομάδα αναζήτησε παρόμοια ένζυμα σε περιβαλλοντικά δείγματα DNA που ελήφθησαν από άλλους ερευνητές από 236 διαφορετικές τοποθεσίες, σε όλο τον κόσμο. Είναι σημαντικό ότι οι ερευνητές απέκλεισαν πιθανά ψευδώς θετικά, συγκρίνοντας τα ένζυμα που εντοπίστηκαν αρχικά με ένζυμα από το ανθρώπινο έντερο, το οποίο είναι γνωστό ότι δεν έχει ένζυμα αποδόμησης πλαστικών.

Περίπου 12.000 από τα νέα ένζυμα βρέθηκαν σε δείγματα ωκεανών που ελήφθησαν σε 67 τοποθεσίες και σε τρία διαφορετικά βάθη. Τα αποτελέσματα έδειξαν σταθερά υψηλότερα επίπεδα ενζύμων αποδόμησης σε βαθύτερα επίπεδα, που ταιριάζουν με τα υψηλότερα επίπεδα ρύπανσης πλαστικού που είναι γνωστό ότι υπάρχουν σε μεγαλύτερα βάθη.

Τα δείγματα εδάφους ελήφθησαν από 169 τοποθεσίες σε 38 χώρες και 11 διαφορετικούς οικοτόπους και περιείχαν 18.000 ένζυμα αποδόμησης πλαστικών. Τα εδάφη είναι γνωστό ότι περιέχουν περισσότερα πλαστικά με πρόσθετα φθαλικά από ότι οι ωκεανοί και οι ερευνητές βρήκαν περισσότερα ένζυμα που επιτίθενται σε αυτές τις χημικές ουσίες στα δείγματα ξηράς.

Σχεδόν το 60% των νέων ενζύμων δεν ταίριαζαν με καμία γνωστή κατηγορία ενζύμων, είπαν οι επιστήμονες, υποδεικνύοντας ότι αυτά τα μόρια αποδομούν τα πλαστικά με τρόπους που ήταν προηγουμένως άγνωστοι.

«Το επόμενο βήμα θα είναι να δοκιμάσουμε τα πιο πολλά υποσχόμενα υποψήφια ένζυμα στο εργαστήριο για να διερευνήσουμε προσεκτικά τις ιδιότητές τους και τον ρυθμό αποδόμησης του πλαστικού που μπορούν να επιτύχουν», είπε ο Zelezniak. «Από εκεί θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε μικροβιακές κοινότητες με στοχευμένες λειτουργίες αποδόμησης για συγκεκριμένους τύπους πολυμερών», συμπλήρωσε.

Το πρώτο βακτήριο που τρώει πλαστικό ανακαλύφθηκε σε μια ιαπωνική χωματερή το 2016. Στη συνέχεια, οι επιστήμονες το τροποποίησαν το 2018 προσπαθώντας να μάθουν περισσότερα για το πώς εξελίχθηκε, αλλά κατά λάθος δημιούργησαν ένα ένζυμο που ήταν ακόμα καλύτερο στη διάσπαση πλαστικών μπουκαλιών.

Περαιτέρω τροποποιήσεις το 2020 εξαπλασίασαν την ταχύτητα αποδόμησης. Ένα άλλο μεταλλαγμένο ένζυμο δημιουργήθηκε το 2020 από την εταιρεία Carbios που διασπά πλαστικά μπουκάλια για ανακύκλωση μέσα σε ώρες. Γερμανοί επιστήμονες ανακάλυψαν επίσης ένα βακτήριο που τρέφεται με το τοξικό πλαστικό πολυουρεθάνη, που συνήθως απορρίπτεται σε χωματερές.

Την περασμένη εβδομάδα πάντως, επιστήμονες αποκάλυψαν ότι οι ποσότητες μικροπλαστικών που είναι γνωστό ότι καταναλώνουν οι άνθρωποι μέσω της τροφής, προκάλεσαν βλάβη στα ανθρώπινα κύτταρα στο εργαστήριο, κάτι που τονίζει ακόμη περισσότερο την επείγουσα ανάγκη για μείωση της παραγωγής και απόρριψης πλαστικών.

 

The Guardian, zougla.gr

ΑΦΗΣΤΕ ΜΙΑ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

Please enter your comment!
Please enter your name here