Bilim Adamları, Düşük Sıcaklıklarda Plastikleri Sindirebilen Mikropları Keşfetti

Önceden bilinen plastik yiyen mikroorganizmalar, endüstriyel olarak mümkün olmayan 86 Fahrenheit derecelik sıcaklıklara ihtiyaç duyuyordu.

Araştırmacılar, çevresel atıkları azaltmak için potansiyel olarak cesaret verici bir işaret olarak, Alpler ve Kuzey Kutbu’ndan plastiği yüksek sıcaklık gerektirmeden parçalayabilen mikroplar keşfettiler. Bu sadece bir ön bulgu olmasına rağmen, endüstriyel plastik atıkların çöplüklerde daha verimli ve etkili bir şekilde parçalanması, bilim insanlarına ekolojik zararı azaltmak için yeni bir araç sağlayacaktır.

İsviçre Federal Enstitüsü WSL’den bilim adamları, bu hafta Frontiers in Microbiology’de kutup bölgelerinden ve İsviçre Alplerinden gelen soğuğa adapte olmuş bakteri ve mantarların test ettikleri plastiklerin çoğunu nasıl sindirdiklerini ve sadece düşük ila ortalama sıcaklıklara ihtiyaç duyduklarını ayrıntılarıyla yayınladılar. Bu son kısım çok önemlidir, çünkü plastik yiyen mikroorganizmalar sihirlerini gerçekleştirmek için uygulanamayacak kadar yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyarlar. Araştırmacılar, “Bunu yapabilen birkaç mikroorganizma zaten bulundu, ancak bunu mümkün kılan enzimleri endüstriyel ölçekte uygulandığında, genellikle yalnızca [30 santigrat derece / 86 Fahrenheit derece] üzerindeki sıcaklıklarda çalışıyorlar” diye açıkladı. “Gerekli ısıtma, endüstriyel uygulamaların bugüne kadar maliyetli olduğu ve karbon nötr olmadığı anlamına geliyor.”

Ne yazık ki, test edilen mikroorganizmaların hiçbiri, tüketici ürünlerinde ve ambalajlarında yaygın olarak bulunan en zorlu plastiklerden biri olan biyolojik olarak parçalanamayan polietileni (PE) parçalamayı başaramadı. (Malzeme üzerinde 126 günlük inkübasyondan sonra bile PE’yi bozmakta başarısız oldular.) Ancak test edilenlerin yüzde 56’sı, 15 santigrat derecede (59 Fahrenheit derece) ayrışmış biyolojik olarak parçalanabilir polyester-poliüretan (PUR) üretti. Diğerleri ticari olarak temin edilebilen biyolojik olarak parçalanabilen polibütilen adipat tereftalat (PBAT) ve polilaktik asit (PLA) karışımlarını sindirdi. En başarılı iki tür, Neodevriesia ve Lachnellula cinslerinden mantarlardı: Zorlu PE dışında test edilen her plastiği parçaladılar.

Plastikler, mikroorganizmaların onları parçalamak için özel olarak evrimleşmiş olmaları için çok yeni bir buluş. Ancak araştırmacılar, bitkilerde plastiklerle pek çok ortak noktayı paylaşan koruyucu bir tabaka olan kütini parçalamak için onları donatan doğal seçilimin nasıl bir rol oynadığının altını çiziyor. “Mikropların, bitki hücre duvarlarının parçalanmasında yer alan çok çeşitli polimer parçalayıcı enzimler ürettiği gösterilmiştir. Özellikle, bitki-patojenik mantarların, bitki polimer kütinine benzerliklerinden dolayı plastik polimerleri hedef alan kütinazları üretme yeteneklerinden dolayı genellikle polyesterleri biyolojik olarak parçaladıkları bildirilmektedir,” dedi ortak yazar Dr. Beat Frey.

Araştırmacılar bulgularında umut vaat ediyor. Ancak engellerin devam ettiği konusunda uyarıyorlar. Frey, “Bir sonraki büyük zorluk, mikrobiyal türler tarafından üretilen plastik parçalayıcı enzimleri tanımlamak ve büyük miktarlarda protein elde etmek için süreci optimize etmek olacak” dedi. “Ayrıca, protein stabilitesi gibi özellikleri optimize etmek için enzimlerin daha fazla modifikasyonuna ihtiyaç duyulabilir.”