แบคทีเรียที่กินพลาสติกสามารถช่วยจัดการกับพลาสติก 14เว็บสล็อตแตกง่าย ล้านตันที่ไหลลงสู่มหาสมุทรของเราได้ทุกปี มลพิษจากพลาสติกนําไปสู่ผลกระทบอย่างรุนแรงต่อระบบนิเวศทางทะเลและอาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ ตัวอย่างเช่นเมื่อพลาสติกเข้าสู่มหาสมุทรมันสามารถทําให้สัตว์หายใจไม่ออกและพัวพันกันตามสหภาพนานาชาติเพื่อการอนุรักษ์ธรรมชาติ (IUCN)
ไมโครพลาสติกยังถูกกินเข้าไปโดยสัตว์ทะเลหลายชนิดที่ทั้งล่าเหยื่อโดยสายพันธุ์อื่นและเราจับเป็น
อาหาร เมื่อกลืนกินแล้วไมโครพลาสติกสามารถชะล้างสารปนเปื้อนที่เป็นพิษที่สะสมบนพื้นผิวของพวกเขาเข้าสู่ร่างกายของสิ่งมีชีวิตที่บริโภคมันตาม IUCN
บทความที่เกี่ยวข้อง
– น้ํามันดิบคืออะไร?
– ความเป็นกรดของมหาสมุทรคืออะไร?
– เชื้อเพลิงชีวภาพ: ความหมายประเภทข้อดีและข้อเสีย
– ฝนกรด: สาเหตุผลกระทบและแนวทางแก้ไข
สารพิษเหล่านั้นสามารถสะสมและถ่ายโอนห่วงโซ่อาหารจากสิ่งมีชีวิตในทะเลสู่มนุษย์เมื่อใดก็ตามที่เรากินสิ่งที่ถูกพรากไปจากทะเล บนบกพลาสติกส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นในหลุมฝังกลบหรือเผาเป็นเตาเผาขยะซึ่งปล่อยควันพิษออกมา เพียง 16% ของพลาสติกทั้งหมดที่ผลิตได้ทั้งหมดถูกรีไซเคิลเพื่อทําพลาสติกใหม่ตามข้อมูลของ บี บี ซี (เปิดในแท็บใหม่).
อย่างไรก็ตามในปี 2016 นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้ทําการค้นพบที่น่าทึ่งซึ่งสามารถช่วยแก้ไขปัญหาพลาสติกของโลกได้ วิทยาศาสตร์ (เปิดในแท็บใหม่). นักวิทยาศาสตร์เก็บขวดพลาสติกไว้นอกโรงงานรีไซเคิลและค้นพบว่าแบคทีเรียชนิดหนึ่งกําลัง “กิน” ผ่านพวกมันไป โดยปกติแบคทีเรียจะใช้เวลาดูดซับอินทรียวัตถุที่ตายแล้ว แต่ Ideonella sakaiensis ได้พัฒนารสชาติของพลาสติกบางชนิดที่เรียกว่าโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET)
e ที่ทําลายโซ่ของโมเลกุลพลาสติก (เครดิตภาพ: เก็ตตี้อิมเมจ)
หลังจากวิเคราะห์แบคทีเรียนักวิทยาศาสตร์พบว่ามันผลิตเอนไซม์ย่อยอาหารสองตัวที่เรียกว่า hydrolyzing PET หรือ PETase เมื่อเอนไซม์เหล่านี้ทําปฏิกิริยากับพลาสติก PET มันจะสลายโซ่โมเลกุลยาวออกเป็นโซ่สั้น (โมโนเมอร์) ที่เรียกว่ากรดเทเรฟทาลิกและเอทิลีนไกลคอล โมโนเมอร์เหล่านี้จะถูกย่อยสลายต่อไปเพื่อปล่อยพลังงานสําหรับการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย
หลังจากการค้นพบแบคทีเรียที่กินพลาสติกนักวิทยาศาสตร์ทางพันธุกรรมหลายคนได้ทดลองกับ
Ideonella sakaiensis เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ หนึ่งในการร่วมทุนวิจัยดังกล่าวคือการทําพันธุวิศวกรรมแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการผลิตเอนไซม์เช่น E.coli และเปลี่ยนเป็นโรงงาน PETase
แม้ว่าการค้นพบนี้จะให้ความหวังในการต่อสู้กับการติดตั้งพลาสติก แต่นักวิทยาศาสตร์เตือนว่าเรายังห่างไกลจากการใช้ในเชิงพาณิชย์อย่างแพร่หลายมานานหลายปี ในทํานองเดียวกัน PETase จะย่อยสลายพลาสติก PET เท่านั้นมีพลาสติกอีกหกชนิดที่เรายังไม่สามารถย่อยสลายได้โดยใช้เอนไซม์
ซูเปอร์เปเตส นักวิจัยที่ มหาวิทยาลัยพอร์ตสมัธ (เปิดในแท็บใหม่) ได้ออกแบบ PETase ใหม่เพื่อสร้างเอนไซม์ “ค็อกเทล” ที่พวกเขากล่าวว่าสามารถย่อยพลาสติกได้เร็วกว่าปกติถึงหกเท่า นักวิทยาศาสตร์รวม PETase กับเอนไซม์กินพลาสติกอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่า MHETase เพื่อสร้างเอนไซม์ซุปเปอร์หนึ่งตัวตามวารสาร การดําเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (PNAS) (เปิดในแท็บใหม่).
เอนไซม์ PETase-MHETase ที่รวมกันถูกสร้างขึ้นด้วยซินโครตรอนซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคชนิดหนึ่งที่ใช้รังสีเอกซ์ที่สว่างกว่าดวงอาทิตย์ถึง 10 พันล้านเท่าตามข้อมูลของมหาวิทยาลัยพอร์ตสมัธ มันช่วยให้นักวิจัยที่จะเห็นอะตอมของแต่ละบุคคลของแต่ละเอนไซม์และวาดพิมพ์เขียวโมเลกุลของพวกเขา. จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็เย็บดีเอ็นเอของพวกเขาเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเอนไซม์สุดยอด เอนไซม์นี้ยังสามารถสลายโพลีเอทิลีนฟูราโนเอต (PEF) ซึ่งเป็นพลาสติกชีวภาพที่มีน้ําตาลเป็นส่วนประกอบหลักIllustration of MHETase and PETaseภาพประกอบทางวิทยาศาสตร์ของ ‘ซูเปอร์เอนไซม์’ ที่สร้างขึ้นโดยการเย็บเอนไซม์แบคทีเรียที่กินพลาสติก MHETase และ PETase เข้าด้วยกัน (เครดิตภาพ: โรซี่ เกรแฮม )สล็อตแตกง่าย
