Bu Bileşen Bakterilerde Biyoplastik Üretimini Artırabiliyor
Fotoğraf : Rajib Saha. Kaynak: Nebraska-Lincoln Üniversitesi.
Sentetik plastiklerin yüzde 10’dan daha azının geri dönüştürüldüğü göz önüne alındığında, petrol türevi, biyolojik olarak parçalanamayan materyaller, kara yüzeyini ve okyanus tabanını kaplayarak Dünya’nın tamamında birikmeye devam etmektedir. Mikroplastikler, deniz seviyesinden 8,8 km üzerinde, Everest Dağı’nın zirvesinde ve 11 km altında, Mariana Çukuru’nun derinliklerinde bulunmuştur.
Bazı bakteriler, besin maddelerinden yoksun bırakıldıklarında veya bir şekilde strese girdiklerinde biyolojik olarak parçalanabilen plastik üretebilmektedirler. Bu durum, plastik kirliliğinin çözümü için uygun görünmektedir lâkin ne yazık ki, bu bakterileri çoğaltmanın ve korumanın maliyeti, biyolojik olarak parçalanabilen plastik üretimlerini artırma uğraşının önüne geçmektedir. Dolayısı ile araştırmacılar, biyoplastikleri, özellikle poli-3-hidroksibutirat’ı (PHB) daha hızlı, daha verimli ve yenilenebilir hammaddelerden üreten mühendis bakterileri ortaya çıkarmaya karar vermişlerdir.
Nebraska’dan Rajib Saha ve meslektaşları, daha iyi bir bakteri üretmenin sırlarını bulmak adına Rhodopseudomonas palustris türlerini incelemişlerdir. Yaptıkları bir deneyde çok önemli bir bulgu elde etmişlerdir: nerede ise tüm karasal bitkilerin hücre duvarlarında bulunan bir polimer olan ayrıştırılmış ligninin bir bileşeni, R. palustris‘in PHB üretimini önemli ölçüde artırabilir.
Nedenini daha iyi anlamak adına ekip, hammaddeleri, biyoplastikler de dahil olmak üzere çeşitli ürünlere dönüştüren metabolik süreçleri haritalayan bir modele yönelmiştir. Bu model, normalde elektron ve karbon atomlarının yoğun olduğu yüzeylerde bakterileri için şişe boynu (bottleneck effect) görevi gören bir biyokimyasal reaksiyonu atlayarak, PHB üretimini optimizasyonu için birçok stratejinin ortaya çıkmasına yardımcı olmuştur.
Araştırmacılar, ligninin eninde sonunda ticari ve ekonomik olarak uygulanabilir ölçekte sürdürülebilir PHB üretimini sağlayabilecek bir anahtar olduğunu belirtmişlerdir. Ekibin hibrit deneysel gözlem ve metabolizma odaklı modelleme yaklaşımından ortaya çıkan stratejiler, diğer benzer bakterilere de uygulanabilir ve potansiyel olarak daha sağlıklı plastiklerin üretimi için daha fazla aday bakteri türü belirlenebilir.
Makaleyi görüntülemek için “Sinerjik deneysel ve hesaplamalı yaklaşım, polihidroksibütirat aşırı üretimi için yeni stratejiler tanımlamaktadır” buraya tıklayın.
Kaynak: phys.org
