Çöp Depolama Sahalarında Kirlilik Yaratan Plastikleri Yiyen Bakteriler
Araştırmacılar dünyanın ilk polietilen yiyen bakterisini keşfettiler.
Günün birinde küçük bir mikrop, her yıl çöp sahalarında biriken milyonlarca metrik ton polietilen tereftalatı yutabilir. Japonya’daki araştırmacılar, dünyanın ilk PET’İ ana karbon ve enerji kaynağı olarak kullanan PET yiyen bakterisini keşfettiler.
Plastik üreticileri her yıl 45 milyon metrik tondan daha fazla PET ‘i plastik su şişeleri, salata kaseleri, fıstık ezmesi kavanozları ve bunlara benzer ürünleri yapmak için üretiyor- Bu ürünlerin hepsinde bir numaranın geri dönüşüm sembolü içerisinde yer aldığı bir damga bulunuyor.
PET Reçine Derneği PETRA’ya göre PET, ABD’de en çok geri dönüştürülen plastiktir. Ancak geri dönüşüm oranları hala ülke genelinde yalnızca %31 civarındadır. Avrupa Birliği, PET’in yaklaşık yarısını geri dönüştürerek daha iyisini yapıyor fakat buna rağmen, her yıl on milyonlarca metrik ton polimerin güçlü ester bağlarının parçalanmaya direndiği plastik, çöplüklerde biriktirilmeye devam ediyor.
Kyoto Teknoloji Enstitüsü’nden Kohei Oda ve Keio Üniversitesi’nden Kenji Miyamoto liderliğindeki bir ekip, PET’i parçalayabilecek mikropları keşfetmek için Japonya, Saki’de ki bir PET şişe geri dönüşüm tesisinden aldıkları 250 tortu, toprak, atık su ve aktif çamur örneklerini analiz etti. Yapılan ayrıntılı mikrobiyal incelemelerden sonra, PET filmlerinde gelişen bir bakteri buldular ve bulunduğu şehirden dolayı bakteriye Ideonella sakaiensis adını verdiler. (Science 2016, DOI: 10.1126 / science.aad6359)
PET kimyasal olarak monomerlerine hidrolize edilebilir, ancak bu süreç yavaş gerçekleşir ve genellikle yüksek sıcaklık ve basınç gerektiren proseslerdir. PET’i parçalayabilen mantarlar daha önce tanımlanmıştı fakat Oda ve Miyamoto’nun ekibi tarafından tanımlanan bakteri bunlardan daha verimli olduğu düşünülüyor. Aslında, I. sakaiensis polimeri şaşırtıcı derecede hafif 30 ° C’de keser.
Öt yandan araştırmacılar, I. sakaiensis’in plastiği ara mono (2-hidroksietil) tereftalik asit veya MHET’e ayırmak için “PETase” olarak adlandırdıkları bir enzim kullandığını tespit ettiler. “MHETase” olarak adlandırılan başka bir enzim, MHET’i monomer tereftalik asit ve etilen glikole hidrolize ederken kullanılmaktadır. Bilim adamları, bu enzimatik makinenin bir gün PET ile kirlenmiş ortamları iyileştirebileceğini veya şu anda petrolden türetilen plastiğin hammaddelerini geri kazanabileceğini düşünüyor.
Greifswald Üniversitesi’nde enzim kataliz uzmanı olan Uwe T. Bornscheuer, makaleye eşlik eden bir yorumda fikrini , “Yeni polimer üretimleri petrol bazlı hammaddelere ihtiyaç duyulmadan üretilebilirse büyük bir tasarruf sağlayabilir” sözleri ile belirtmiş.
Şu anda I. sakaiensis ve enzimlerinin, dünyanın PET atığını parçalamaya hazır olmadan önce ince ayarlara ihtiyacı vardır. Bakteri, ürünlerde kullanılan kristalli PET yerine amorf PET yemeyi tercih ediyor ve enzimler endüstriyel olarak kullanılamayacak kadar yavaş çalışıyor.
Çalışmanın ilk yazarı, Keio Üniversitesi’nden Shosuke Yoshida, polimerin amorf alanlarını genişletecek bir PET ön işleminin atığı bakteri için daha iştah açıcı hale getireceğini söylüyor. Ayrıca, enzimlerin daha hızlı ve daha pratik hale getirilmesi için mühendislik çalışmalarının yapılabileceğini de ekledi.
Bu makale Chemical & Engineering News’in (© American Chemical Society) izniyle çoğaltılmıştır. Makale ilk olarak 10 Mart 2016’da yayınlandı.
Kaynak : scientificamerican.com
