Paylaş
Plastik Yiyen Bakteriler Atık Sorununu Çözebilir Mi?
Dünya genelinde plastik atık sorunu gün geçtikçe artmaktadır ve bu sorunla başa çıkabilmek için bilim insanları kalıcı ve etkili çözümler arayışındadır. Yapılan son çalışmalarda, bakterilerin plastik atıklarının ayrıştırılmasında potansiyel bir çözüm sunabileceği ortaya konmuştur. Peki, gerçekten bakteriler plastikleri parçalayabilir mi?
Plastik Türleri Nelerdir, Hangi Plastikler Çözünür?
Plastik, günlük yaşantımızda yaygın olarak kullanılan bir malzemedir ve birçok alanda karşımıza çıkar. Ancak, kullanılan bazı plastik türleri doğada çözünmediği için çevre kirliliği sorunlarına yol açar. Altı ana plastik türü bulunmaktadır, ve bu türlerin kullanım alanları ve özellikleri farklıdır.
En yaygın kullanılan plastik türlerinden biri olan Polietilen Tereftalat (PET), genellikle şeffafdır ve gıda ambalajları ile kumaş üretiminde (polyester) sıkça kullanılır. Ancak, doğada çözünmeyen bir malzeme olması çevre için ciddi bir sorun teşkil eder.
Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE), PET’e göre daha dayanıklıdır ve kartonlar, konteynerler, borular gibi yapı malzemeleri için uygundur. Polivinil Klorür (PVC), kimyasal ve hava koşullarına karşı dirençli bir sert plastik türüdür ve bu nedenle inşaat uygulamalarında tercih edilir.
Düşük Yoğunluklu Polietilen (LDPE), HDPE’nin daha yumuşak ve esnek bir versiyonudur. Genellikle içecek kartonları ve korozyona dayanıklı yüzeylerde kullanılır. Polipropilen (PP), en dayanıklı plastik türlerinden biridir ve diğer plastiklere göre daha yüksek ısıya dayanıklıdır. Bu nedenle, gıda paketleme ve sıcak malzemeleri tutmak için tercih edilir.
Plastik Atıklarının Çevreye Zararı Nedir?
1908’de sentetik plastik icat edildiğinde, insanlık tarihinin en önemli buluşlarından biri olarak kabul ediliyordu. Ancak, bu malzemenin yaygın ve sınırsız kullanımı, çevresel sorunlara neden olan ciddi sonuçlar doğurdu. Bugüne kadar üretilen yaklaşık 8,3 milyar ton plastikten %60’tan fazlası çevreye karışmış durumda. Yılda 14 milyon ton atık plastik de okyanuslara bırakılıyor, bu durum ekosistemlerin ve canlıların sağlığı için büyük bir tehdit oluşturuyor. Eğer küresel önlemler alınmazsa, 2040 yılına gelindiğinde insanlar tarafından denize ve karaya atılan plastik atıkların miktarının 1 milyar 300 milyon tona ulaşması bekleniyor.
Atılan plastikler zamanla parçalanarak mikroplastiklere dönüşüyor. Mikroplastikler, birçok deniz canlısı tarafından tüketiliyor ve bu da özellikle insanlar için ciddi bir tehlike oluşturuyor. Yapılan araştırmalara göre, mikroplastikler, bir canlı tarafından tüketildikten sonra içinde biriken zararlı kirleticileri, organizmanın vücuduna transfer edebiliyor. Denizden elde edilen besinlerin tüketilmesi, bu zararlı etkinin besin zinciri boyunca insanlara kadar ulaşmasına neden olabiliyor.
Karada biriken plastiklerin büyük bir kısmı ya çöplüklerde yıllarca bekleyerek çözünmeyi bekliyor ya da çöp yakma tesislerinde yakılarak çevreye zararlı dumanlar salınıyor. Şu ana kadar, tüm plastiklerin sadece %16’sı geri dönüştürülerek yeni plastik üretiminde kullanılıyor. Bu nedenle, daha sürdürülebilir bir çözüm olarak plastik yiyen bakterilerin geliştirilmesine odaklanılmıştır.
Bakteriler Plastiği Ayrıştırabilir Mi?
Plastik türleri, doğada %100 çözünemez. Özellikle PET türevi plastikler, bir miktar çözünerek mikroplastiklere dönüşebilir. Ancak, yapılan çalışmalar, suyu, doğayı ve hatta insan vücudunu kirleten mikroplastikleri ortadan kaldırma potansiyeline işaret etmektedir.
2016 yılında Japon bilim insanları, plastik sorununa çözüm bulma amacıyla önemli bir keşif yapmışlardır. Bir geri dönüşüm fabrikasının önünden topladıkları plastik şişeler üzerinde yaptıkları deneylerde, Ideonella sakaiensis adlı bir bakteri türünün polietilen tereftalat (PET) adlı plastik türünü parçalayarak tükettiğini keşfetmişlerdir.
Bakteriyi inceleyen bilim insanları, Ideonella sakaiensis’in PET plastikleriyle etkileşime geçerek hidrolize edici iki sindirim enzimi olan PETaz ve PETaz’ı ürettiğini bulmuşlardır. Bu enzimler, PET plastiklerini moleküler zincirlerinden ayırarak daha kısa zincirlere dönüştürebilmekte ve bu sayede bakterinin enerji elde etmesini sağlamaktadır. Araştırmacılar, Ideonella sakaiensis’in, 30°C sıcaklıkta ince bir PET filmi altı haftada parçalama yeteneğine sahip olduğunu düşünmektedir.
Ancak, plastik yiyen bakterilerin sindirim hızının düşük olması sorununu çözmek için Portsmouth Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, PET plastiklerini altı kat daha hızlı sindirebilen bir süper enzim tasarlamışlardır. PETaz enziminin üç boyutlu yapısını programlar aracılığıyla tasarlayan araştırmacılar, enzimin yapısal özelliklerinde değişiklik yaparak biyolojik parçalama verimini artırmışlardır. PETaz enzimi, plastik yediği bilinen MHETaz enzimi ile birleştirilerek plastik yiyen süper enzim elde edilmiştir.
Portsmouth Üniversitesi’ne göre, birleşik PETaz-MHETaz enzimi, sinkrotron adı verilen parçacık hızlandırıcı kullanılarak oluşturulmuştur. Bu sayede bilim insanları, her bir enzimin ayrı ayrı atomlarını görmüş ve moleküler yapılarını anlamışlardır. Süper enzim, sadece PET plastiklerini değil, aynı zamanda şeker bazlı biyoplastik olan Polietilen furanoatı (PEF) de parçalayabilmektedir.
Bu keşif, plastik kirliliğiyle mücadelede umut vadeden bir adım olmasına rağmen, ticari kullanım için bazı zorluklarla karşılaşmaktadır. Ayrıca, hala çözülemeyen plastik türleri bulunmaktadır.
Ne düşünüyorsunuz?
Fikrini bilmek güzel. Yorum bırakın.