کشف میکروب‌های سازگار با سرما با قابلیت هضم پلاستیک

 این کشف اولین قدم به سوی توسعه روشی مقرون به صرفه‌تر و در مقیاس صنعتی است که می‌تواند سیاره را از آلودگی پلاستیکی خلاص کند. به گفته کارشناسان، نیاز زیادی برای کاهش آلودگی پلاستیکی در زمین‌ها و اقیانوس‌های ما وجود دارد. در سال ۲۰۲۰، تولید سالانه جهانی پلاستیک به ۳۶۷ مگاتن رسید که همچنان به رشد خود ادامه می‌دهد.

در حال حاضر، چندین میکروارگانیسم که پلاستیک را می‌خورند، کشف شده اند. این باکتری‌ها و قارچ‌ها آنزیم‌هایی تولید می‌کنند که پلاستیک را تجزیه می‌کنند، اما زمانی که این آنزیم‌ها در مقیاس صنعتی گسترش یابند، معمولاً فقط در دمای بالاتر از ۳۰ درجه سانتی‌گراد کار می‌کنند که حفظ این دما از نظر مالی می‌تواند پرهزینه باشد.

پتانسیل استفاده از میکروارگانیسم‌های سازگار با سرما برای تجزیه زیستی پلاستیک به ندرت مورد مطالعه قرار گرفته است. خوشبختانه، تیمی از دانشمندان سوئیسی دقیقاً می‌دانستند کجا به دنبال چنین میکروارگانیسم‌هایی بگردند. آن‌ها با رفتن به مناطق کوهستانی و قطبی گرینلند، سوالبارد و سوئیس، از ۱۹ سویه باکتری و ۱۵ قارچ که روی پلاستیک‌های دور ریخته شده یا دفن شده بودند، نمونه برداری کردند.

دانشمندان اجازه دادند، نمونه‌های میکروارگانیسم‌ها در آزمایشگاه، در تاریکی و در دمای ۱۵ درجه سانتی گراد رشد کنند. سپس دانشمندان دریافتند: سویه‌های باکتریایی متعلق به فیلا Actinobacteria و Proteobacteria و قارچ‌ها به phyla Ascomycota و Mucoromycota هستند.
 هر یک از سویه‌ها برای ارزیابی توانایی آن در هضم پلی اتیلن غیرقابل تجزیه زیست تخریب پذیر (PE) و پلی استر-پلی اورتان زیست تخریب پذیر (PUR) و همچنین دو مخلوط زیست تخریب پذیر تجاری موجود از پلی بوتیلن آدیپات ترفتالات (PBAT) و اسید پلی لاکتیک (PLA) مورد سنجش قرار گرفتند.

در ادامه دانشمندان دریافتند:در دمای ۱۵ درجه سانتی گراد بیش از نیمی از سویه‌ها شامل ۱۱ قارچ و ۸ باکتری، پلی استرپلی اورتان زیست تخریب پذیر را هضم کرده و ۱۴ قارچ و سه باکتری پلی بوتیلن آدیپات ترفتالات و اسید پلی لاکتیک را هضم کردند. جالب اینجاست که هیچ یک از سویه‌ها قادر حتی پس از ۱۲۶ روز، قادر به هضم پلی اتیلن نبودند.

بهترین پلاستیک خواران بین دو گونه قارچی نامشخص در جنس Neodevriesia و Lachnellula بودند که همه پلاستیک‌ها به جز پلی اتیلن را بلعیدند. دانشمندان دریافتند: توانایی اکثر سویه‌ها برای هضم پلاستیک به محیط کشت مورد استفاده بستگی دارد. مراحل بعدی تعیین دمای کار بهینه برای این میکروارگانیسم‌ها و شناسایی آنزیم‌هایی است که برای تجزیه پلاستیک استفاده می‌کنند.
 بیت فری (Beat Frey) یکی از محققان این مطالعه گفت: چالش بزرگ بعدی شناسایی آنزیم‌های تجزیه کننده پلاستیک تولید شده توسط سویه‌های میکروبی و بهینه سازی فرآیند برای به دست آوردن مقادیر زیادی آنزیم است. علاوه بر این، ممکن است برای بهینه سازی ویژگی‌هایی مانند پایداری آنزیم‌ها، اصلاح بیشتری در آنزیم‌ها مورد نیاز باشد.

منبع: مجله Frontiers in Microbiology 

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری