دانشمندان در میکروب‌های فاضلاب، آنزیم پلاستیک‌خوار شناسایی کردند

آلودگی پلاستیکی همه‌جا وجود دارد و مقدار زیادی از آن از پلی اتیلن ترفتالات (PET) تشکیل شده است. از این پلیمر برای ساخت بطری، ظروف و حتی لباس استفاده می‌شود. اکنون، محققان در Environmental Science & Technology گزارش می‌دهند که آنزیم پلاستیک‌خواری را کشف کرده‌اند که PET را در مکانی نسبتاً غیرعادی تجزیه می‌کند: میکروب‌هایی که در لجن فاضلاب زندگی می‌کنند.

به گزارش تک‌اکسپلور، کارخانه‌های تصفیه فاضلاب می‌تواند برای شکستن ذرات میکروپلاستیک و ضایعات پلاستیکی از این آنزیم پلاستیک‌خوار استفاده کنند. میکروپلاستیک‌ها به‌طور فزاینده‌ای در مکان‌هایی از اقیانوس‌های دورافتاده گرفته تا داخل اجسام وجود دارند؛ بنابراین نباید تعجب‌ کرد که در فاضلاب نیز ظاهر شوند.

این ذرات آن‌قدر ریزند که می‌توانند از طریق فرایندهای تصفیه آب، به پسابی که دوباره به محیط‌‌زیست وارد می‌شود، برسند. این پساب همچنین حاوی میکروارگانیسم‌هایی نظیر Comamonas testosteroni است که مایل به خوردن ذرات پلاستیک هستند.

سایر گونه‌های باکتری، ازجمله E. coli معمولی، قبلاً برای تبدیل پلاستیک به مولکول‌های مفید دیگر مهندسی شده بودند. اما C. testosteroni به‌طور طبیعی، پلیمرها ازجمله مواد شوینده لباسشویی و ترفتالات را که بلوک سازنده مونومر PET است، می‌جود.

ازاین‌رو، «لودمیلا آریستیلده» (Ludmilla Aristilde) و همکارانش می‌خواستند ببینند C. testosteroni می‌تواند آنزیم‌هایی تولید کند که پلیمر PET را تجزیه می‌کنند یا خیر.

عملکرد آنزیم پلاستیک‌‌خوار در میکروب‌ها

این تیم سویه‌ای از C. testosteroni را با گلوله‌های و نوارهای PET در محیط کشت قرار دادند. اگرچه میکروب‌ها در هر 2 شکل پلاستیک فعالیت می‌کردند، بررسی با میکروسکوپ نشان داد میکروب‌ها سطح زبرتر گلوله‌ها را ترجیح می‌دهند و آن‌ها را بیشتر از لایه‌های صاف نوار تجزیه می‌کنند.

برای شبیه‌سازی بهتر شرایط در محیط فاضلابی، محققان همچنین استات (Acetate)، یونی را که معمولاً در فاضلاب یافت می‌شود، به محیط آزمایش خود اضافه کردند. هنگامی که استات وجود داشت، تعداد کلونی‌های باکتری به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافت.

C. testosteroni برخی ذرات PET را در اندازه نانو تولید کرده بود اما پلیمرها را کامل به مونومر تجزیه کرد. این مونومرها ترکیباتی هستند که C. testosteroni و دیگر میکروب‌ها می‌توانند از آن‌ها به‌جای منبع کربن برای رشد خود استفاده کنند یا آن‌ها را به مولکول‌های مفید تبدیل کنند.

جالب این‌جاست که وقتی ژن کدگذار برای این آنزیم کلیدی در میکروبی که قابلیت تجزیه PET را نداشت، قرار داده شد، میکروب مهندسی‌شده توانستند قابلیت انجام این کار را پیدا کند. محققان می‌گوید یافته‌های آن‌ها می‌تواند کاربرد C. testosteroni برای بازیافت PET و کاهش زباله‌های آبی را نشان دهد.

نتایج این پژوهش در مجله Environmental Science & Technology منتشر شده است.