يمكن للبكتيريا الجديدة التي تعمل بالبلاستيك أن تشعل ثورة إعادة التدوير

البكتريا وإعادة التدوير
مارس 10- 2016، 9.06 مساءً بتوقيت جنوب إفريقيا
صراع الأسهم
مؤلف مارك لورش
نقوم بتصنيع أكثر من 300 مليون  طن من البلاستيك كل عام للاستخدام في كافة الأغراض من التعبئة والتغليف إلى الملابس.
تتمتع بقدرة كبيرة على الصمود كبيرة عندما تريد أن يستمر المنتج. ولكن بمجرد التخلص منها، يستمر بقاء البلاستيك في البيئة، وتنتشر في الشوارع والحقول والمحيطات على حد سواء.
كل ركن من أركان كوكبنا قد ابتلي باستخدامنا الدائم للبلاستيك. ولكن الآن قد يكون لدينا بعض المساعدة للتخلص من الفوضى في شكل البكتيريا التي تم العثور عليها ببطء بعيدًا على زجاجات تم التخلص منها في شكل رواسب من مركز إعادة التدوير.
يعتبر البلاستيك هو البوليمرات، جزيئات رقيقة طويلة مصنوعة من تكرار (مونومر) اللبنات. وتتجمع عن طريق ربط بعضها البعض لبناء دائم، في شبكة مرنة. معظم المواد البلاستيكية مصنوعة من مونومرات تعتمد على الكربون، لذلك من الناحية النظرية فهي مصدر جيد للغذاء للكائنات الدقيقة.
ولكن على عكس البوليمرات الطبيعية (مثل السليلوز في النباتات) والبلاستيك ليست قابلة للتحلل عموما. وتطورت البكتيريا والفطريات مع المواد الطبيعية، في حين أن كل ذلك يأتي مع أساليب بيوكيميائية جديدة لتسخير الموارد من المادة الميتة. ولكن البلاستيك كانت فقط تقريبا حوالي 70 عامًا.
لذلك لم يكن لدى الكائنات الحية الدقيقة ببساطة الكثير من الوقت لتطوير مجموعة الأدوات البيوكيميائية اللازمة للتعلق على الألياف البلاستيكية، وكسرها في الأجزاء المكونة ومن ثم استخدام المواد الكيميائية الناتجة كمصدر للطاقة والكربون التي تحتاج إلى النمو.

إنزيم الابتكار
وجد فريق في جامعة كيوتو، من خلال تفجير في أكوام من النفايات، ميكروب مضغ البلاستيك. بعد خمس سنوات من البحث من خلال 250 عينة، وقاموا بعزل البكتيريا التي يمكن أن تعيش على بولي (الإثيلين تيريفثالات) (بيت)، البلاستيك المشترك المستخدمة في الزجاجات والملابس. سموا الأنواع الجديدة من البكتيريا إديونيلا ساكاينزيس.
قد تعتقد أن هذه  قصة قديمة لإعادة التشغيل ، كما توصف ميكروبات الأكل والبلاستيك بالفعل بالمنقذين من هذا الكوكب. ولكن هناك العديد من الاختلافات الهامة هنا.
أولًا، كانت التقارير السابقة تقول أنه من الصعب زراعة الفطريات، حيث في هذه الحالة يتم زراعة الميكروب بسهولة.
وقام الباحثون بترك بيت أكثر أو أقل في جرة دافئة مع الثقافة البكتيرية وبعض المواد الغذائية الأخرى، وبعد بضعة أسابيع انتهت كميات البلاستيك.
ثانيًا -والابتكار الحقيقي- هو أن الفريق قد حدد الإنزيمات التي يستخدمها إديونيلا ساكاينزيس لانهيار بيت. تحتوي جميع الكائنات الحية على الإنزيمات التي يستخدمونها لتسريع التفاعلات الكيميائية اللازمة. وتساعد بعض الإنزيمات على هضم طعامنا، وتفكيكه إلى لبنات بناء مفيدة. وبدون الإنزيمات اللازمة لا يستطيع الجسم الوصول إلى مصادر معينة من الطعام.
على سبيل المثال، الناس الذين يعانون من عدم تحمل اللاكتوز ليس لديهم الانزيم الذي يكسر السكر اللاكتوز الموجود في منتجات الألبان. ولا يمكن لأي إنسان هضم السليلوز، في حين أن بعض الميكروبات يمكن. يبدو أن إديونيلا ساكاينزيس قد طور انزيمًا فعالًا تنتجه البكتيريا عندما تكون في بيئة غنية بالبيت.
وحدد باحثو كيوتو الجين في الحمض النووي للبكتيريا والذي يعد المسؤول عن انزيم بيت للهضم. ثم تمكنوا من تصنيع المزيد من الإنزيم ومن ثم إثبات أن بيت يمكن تقسيمها مع الانزيم وحده.

أول إعادة تدوير حقيقية
ويفتح هذا نهجًا جديدًا تمامًا لإعادة تدوير البلاستيك وإزالة التلوث. في الوقت الحاضر، معظم الزجاجات البلاستيكية لا يعاد تدويرها حقا بدلًا من ذلك يتم ذوبتها وإصلاحها في غيرها من المنتجات البلاستيكية الصلبة. وعادة ما تفضل شركات التعبئة والتغليف البلاستيك الطازج "البكر" الذي يتم إنشاؤه من مواد البدء الكيميائية التي عادة ما تكون مشتقة من النفط.
توفر إنزيمات هضم بيت وسيلة لإعادة تدوير البلاستيك حقا. ويمكن إضافتها إلى أحواض النفايات، وبقايا جميع الزجاجات أو المواد البلاستيكية الأخرى وصولًا إلى المواد الكيميائية سهلة التعامل ويمكن بعد ذلك استخدامها لصنع البلاستيك الطازج، وإنتاج نظام إعادة التدوير الحقيقي.
وتستخدم الانزيمات المصنعة بالفعل لإحداث تأثير كبير في مجموعة واسعة من العناصر اليومية. وتحتوي مساحيق الغسيل البيولوجية على الإنزيمات التي تهضم البقع الدهنية. وتأتي الانزيمات المعروفة باسم الخنازير التي تستخدم لتصلب الجبن مرة واحدة من أمعاء العجل ولكن يتم تصنيعها الآن باستخدام البكتيريا المعدلة وراثيًا.
ربما يمكننا الآن استخدام طريقة التصنيع مماثلة لتنظيف  فوضى لدينا.



تمت الترجمة بواسطة:- مروة الشناوي