Siyanobakteriler Plastik Endüstrisinde Devrim Yapabilir
Fotoğraf: Basit laboratuvarda siyanobakterilerin havalandırılmış tüpler içinde yetiştirilmesi.
Siyanobakteri fotosentezinin yan ürünü olarak çevre dostu ve sürdürülebilir bir şekilde kendiliğinden plastik üretiyor. Tübingen Üniversitesi’ndeki araştırmacılar endüstriyel olarak kullanılabilecek miktarda bu doğal plastiği üretmek için bu bakterinin metabolizmasını değiştirmeyi başardılar. Bu yeni plastikler çevreci bir şekilde petrol bazlı plastikler ile yarışabilir.
Mikrobiyoloji ve Enfeksiyon Tıbbı Enstitüsü’nden Profesör Karl Forchhammer önderliğindeki araştırma ekibi yakın zamanda bulgularını Microbial Cell Factories and PNAS dergilerinde yayımlanan çeşitli çalışmalarda sundu.
“Bu biyoplastik formunun endüstriyel önemi tahmin edilemez.” diyor Koch. Her yıl 370 milyon ton plastik üretiliyor. Yapılan tahminlere göre önümüzdeki on yıl içerisinde küresel plastik üretimi yüzde 40 daha artacak.Bir yandan plastik çeşitli biçimlerde kullanılabilir ve ucuz olabilir, diğer bir yandan ise çevresel problemlerin artmasına sebep olabilir. Gitgide artan plastik atıklar okyanusları kirletiyor ya da mikroplastikler formunda yemek zincirinin içine girerek doğada son buluyor. Dahası, plastik esasen petrolden yapılıyor ve yakıldığında ek olarak atmosfere karbondioksit salıyor.
Bu problemler için gereken çözüm şaşırtıcı özelliklere sahip bir siyanobakteri türünde yatıyor olabilirdi. Synechocystis cinsinin siyanobakterileri doğal bir plastik formu olan polihidroksibütirat(PHB) üretiyorlar. PHB, plastik polipropilene benzer şekilde kullanılabilir, üstelik doğada daha hızlı çözülebilir ve kirletici içermez. Fakat bu bakterilerin ürettikleri miktar genelde çok az oluyordu. Tübingen araştırma ekibi, bakteri içindeki PHB’ye doğru sabit karbonun hücre içi akışını sınırlayan bir kontrol sistemini tanımlamayı başararak bu soruna bir çözüm yolu buldu. İlgili akım düzenleyiciyi kaldırdıktan ve birkaç genetik değişiklik daha yapıldıktan sonra bakteri tarafından üretilen PHB üretimi büyük ölçüde arttı ve sonunda hücrenin toplam kütlesinin yüzde 80’inden daha fazlasını oluşturdu. “ Aynı plastik bakteriyi yarattık.” diyor Dr. Moritz Koch, Microbial Cell Factories’de yayımlanan ilk çalışmanın yazarı.
Fotoğraf: Fotobiyoreaktörde büyük miktarda siyanobakteriler yetiştirilebilir.
Siyanobakteri ayrıca gezegenimiz üzerindeki göze çarpmayan en güçlü oyuncular arasında “mikroalg” yada “mavi-yeşil alg” olarak biliniyor. Yaklaşık 2.3 milyar yıl önce fotosentez sayesinde UV radyasyonlarından bizi korumak için ozon tabakasını ve atmosferimizi yarattı.
Fotoğraf: PHB üretimi içinde artış gösteren yeni varyantlar.
“Siyanobakteri bir bakıma gezegenimizin gizli şampiyonu. Bu durum, bu organizmaların potansiyelinin büyüklüğünü vurguluyor.” diyor Koch. Mavi-yeşil bakteri sadece suya, karbondioksite ve güneş ışığına ihtiyaç duyuyor. Araştırmacılar bu organizmaların sürdürülebilir ve çevre dostu koruma için ideal adaylardan biri olduğuna inanıyor. “Bu organizmalar endüstride yer aldıktan sonra tüm plastik üretimi devrim yapacak.” diyor Koch. Bakteri kullanımını optimize etmenin ve büyük ölçekli kullanımının mümkün olduğu noktaya kadar arttırılmasının uzun vadeli bir hedef olduğunu söylüyor.
Kaynak: phys.com
