الأخطار البيئية الناجمة عن وجود المخلفات البلاستيكية كبيرة ومتعددة لذا فهناك دراسات مستمرة لإيجاد حلولا لهذه المشكلة وفى اكتشاف جديد اتضح انه تتطور الميكروبات في المحيطات والتربة لتتغذى على البلاستيك ، وذلك بحسب دراسة جديدة كشفت في اختراق يمكن أن يساعد في تعزيز إعادة تدوير نفايات التغليف التجارية وذلك وفقا لموقع "ديلى ميل" البريطانى.
حيث قام باحثون في السويد بقياس عينات الحمض النووي في مئات المواقع حول العالم ، المأخوذة من التربة والمياه.
ووجدوا 30000 إنزيم في عينات الحمض النووي هذه التي لديها القدرة على تحلل 10 أنواع مختلفة من البلاستيك الشائع الاستخدام ، بما في ذلك البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) المستخدم على نطاق واسع وعلاوة على ذلك ، يبدو أن هناك تركيزًا أعلى من الميكروبات التي تتغذى على البلاستيك حيث يوجد المزيد من النفايات البلاستيكية لتتحلل.
يُعتقد أن الاستخدام المتزايد للبلاستيك للتغليف على مدار السبعين عامًا الماضية قد أعطى وقتًا تطوريًا كافيًا للعديد من الميكروبات الموجودة في البيئة للاستجابة لهذه المركبات.
ارتفع الإنتاج الضخم للبلاستيك من حوالي 2 مليون طن سنويًا في عام 1950 إلى حوالي 380 مليونًا ، وفقًا لـ Our World in Data.
كانت بعض المواقع التي احتوت على أعلى كميات من المناطق شديدة التلوث، بما في ذلك البحر الأبيض المتوسط وجنوب المحيط الهادئ.
قاد الدراسة الجديدة باحثون في جامعة تشالمرز للتكنولوجيا (CUT) ، ونشرت في مجلة mBIO.
قال المؤلف ألكسيج زيليزنياك: باستخدام نماذجنا ، وجدنا خطوطًا متعددة من الأدلة التي تدعم حقيقة أن إمكانية تحلل البلاستيك للميكروبيوم العالمي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بقياسات التلوث البيئي البلاستيكية.
يقول الباحثون إن استخدام البيولوجيا التركيبية - إعادة تصميم الكائنات الحية لأغراض مفيدة - له أهمية حاسمة في المعركة ضد النفايات ، لأن عمليات التحلل الطبيعي للبلاستيك بطيئة للغاية.
على سبيل المثال ، يتراوح العمر المتوقع لزجاجة البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) في الظروف المحيطة من 16 إلى 48 عامًا.
من المعروف بالفعل أن الإنزيمات المختلفة لديها القدرة على تحلل المواد البلاستيكية المختلفة. في عام 2016 ، اكتشف باحثون في اليابان بكتيريا كانت تتغذى على مادة PET المستخدمة على نطاق واسع وقالوا إن البكتيريا ، التي تسمى Ideonella sakaiensis 201-F6 ، قادرة على استخدام PET كمصدر للطاقة.
حدد التحقيق الإضافي الذي أجراه الفريق الياباني الإنزيمات التي تعمل مع الماء لتحطيم PET إلى كتل بناء أحادية أبسط وبالنسبة للدراسة الجديدة ، أخذ الباحثون عينات من التربة والمياه من 169 موقعًا في 38 دولة ، بما في ذلك الولايات المتحدة والهند والصين وأستراليا والمحيط الأطلسي والمحيط الهادئ.
من بين العينات ، استخدم الباحثون النمذجة الحاسوبية للبحث عن الإنزيمات الميكروبية ذات القدرة على تحطيم البلاستيك ثم تمت مقارنة هذه المعلومات مع الأرقام الرسمية لتلوث النفايات البلاستيكية عبر البلدان والمحيطات.
قام الباحثون بالتحكم في أي إيجابيات خاطئة باستخدام بيانات من الميكروبيوم البشري - الجينومات الجماعية للكائنات الدقيقة في أمعائنا ، والتي لا يُعتقد أنها تحتوي على إنزيمات آكلة للبلاستيك.
في المجموع ، تم العثور على أكثر من 30000 "متماثل" للإنزيم مع القدرة على تحلل 10 أنواع مختلفة من البلاستيك الشائع الاستخدام والمتماثلون هم أعضاء في متواليات بروتينية تشترك في خصائص متشابهة.
قال المؤلف جان زريميك من المعهد الوطني للبيولوجيا في سلوفينيا: "هذا اكتشاف مفاجئ يوضح حقًا حجم المشكلة وحاليًا ، لا يُعرف سوى القليل جدًا عن هذه الإنزيمات المهينة للبلاستيك ، ولم نتوقع العثور على مثل هذا العدد الكبير منها عبر العديد من الميكروبات والموائل البيئية المختلفة.
يعتقد الباحثون أنه يمكن استخدام نتائجهم لاكتشاف وتكييف الإنزيمات لعمليات إعادة التدوير الجديدة وقال زيليزنياك: ستكون الخطوة التالية هي اختبار الإنزيمات المرشحة الواعدة في المختبر لفحص خصائصها عن كثب ومعدل تحلل البلاستيك الذي يمكنها تحقيقه ومن هناك يمكنك هندسة مجتمعات ميكروبية ذات وظائف مهينة مستهدفة لأنواع بوليمر معينة.