Ikertzaileek gehien kutsatzen dituztenetako batzuk digeritu eta kontsumi ditzakeen entzima bat identifikatu eta diseinatu dute. plastikoak birziklatzeko eta borrokarako itxaropena emanez kutsadura
Kutsagarria plastikoak plastiko moduan mundu osoko ingurumen-erronkarik handiena da kutsadura eta arazo honen konponbide optimoa oraindik iheskorra izaten jarraitzen du. Gehienak plastikoak petroliotik edo gas naturalaz eginak dira, berriztaezinak diren baliabideak, energia kontsumitzaileen teknika erabiliz erauzten eta prozesatzen direnak. Beraz, haien fabrikazioa eta ekoizpena bera oso suntsitzailea da ekosistema hauskorrentzat. Plastikoen suntsipenak (gehienetan errausketaren bidez) airea eragiten du, ura eta lurra kutsadura. Azken 79 urteetan ekoitzitako plastikoaren ehuneko 70 inguru zabortegira edo ingurugiro orokorrera bota da, eta ehuneko bederatzi inguru bakarrik birziklatzen da gainerakoa erraustuta. Errausketa prozesu honek langile kalteberak produktu kimiko toxikoen aurrean jartzen ditu minbizia eragiten duten substantziak barne. Ozeanoek 51 bilioi partikula mikroplastiko inguru dituzte eta poliki-poliki itsas bizitza agortzen ari dira. Plastikozko mikropartikula batzuk airean botatzen dira kutsadura eta benetako aukera bat da horiek arnasten ari garela. Inork ezin zezakeen aurreikusi 1960ko hamarkadan plastikoen etorrera eta ospea egunen batean gure ozeano ederretan flotatzen, airean eta gure lur preziatuetan botatzen diren plastiko-hondakin handien zama bihurtuko zenik.
Plastic ontziratzea da plastikoen mehatxurik handiena eta erabilera ustelena. Baina arazoa da plastikozko poltsa nonahi dagoela, helburu txiki guztietarako erabiltzen dela eta ez dagoela erabileraren gaineko kontrolik. Plastiko sintetiko mota hau ez da biodegradatzen, zabortegietan esertzen eta metatzen da eta ingurumenean laguntzen du. kutsadura. “Plastikozko erabateko debekuaren” ekimenak egon dira, batez ere ontzietan erabiltzen den poliestirenoa. Hala ere, horrek ez du nahi diren emaitzak lortzen, plastikoa oraindik ere lurrean, airean eta uretan nonahikoa baita eta etengabe hazten ari baita. Esan daiteke plastikoa ez dela beti begi hutsez ikusten, baina nonahi dago! Tamalgarria da plastikozko materialaren birziklapenari eta botatzeko arazoari aurre egin ezin izatea.
Argitaratutako ikerketa batean Estatu Batuetako Zientzia Akademia Nazionaleko aktak, ikertzaileek natural ezagun bat aurkitu dute entzima plastikoz elikatzen dena. Kasualitatezko aurkikuntza izan zen Japoniako zentro batean birziklatzera joateko prest dauden hondakinetan aurkitutako entzima baten egitura aztertzen ari ziren bitartean. Ideonella sakaiensis 201-F6 izeneko entzima honek plastikozko PET edo polietileno tereftalato patentatua "jan" edo "elikatzeko" gai da, plastikozko milioika tona botilatan gehien erabiltzen dena. Entzimak funtsean bakterioei plastikoa degradatzeko aukera eman zien bere elikagai-iturri gisa. Gaur egun ez dago birziklatzeko soluziorik PETarentzat eta PETz egindako plastikozko botilak ehunka urte baino gehiago dirau ingurumenean. Portsmoutheko Unibertsitateko eta Estatu Batuetako Energia Saileko Energia Berriztagarrien Laborategi Nazionaleko (NREL) taldeek zuzendutako ikerketa honek itxaropen izugarria sortu du.
Jatorrizko helburua zen entzima natural honen (PETase izenekoa) hiru dimentsioko kristal-egitura zehaztea eta informazio hori erabiltzea entzima horrek zehazki nola funtzionatzen duen ulertzeko. X izpi-sorta bizia erabili zuten, eguzkia baino 10 milioi aldiz distiratsuagoa dena, egitura argitzeko eta atomo indibidualak ikusteko. Halako habe indartsuek entzimaren barne funtzionamendua ulertzeko aukera ematen zuten eta plano zuzenak eskaintzen zituzten entzimak azkarrago eta eraginkorragoak egiteko ingeniaritza ahal izateko. PETase cutinase izeneko beste entzimaren oso antzekoa dela agerian geratu zen, PETasak ezaugarri berezi bat eta gune aktibo "irekiagoa" duela izan ezik, gizakiak egindako polimeroak (naturalak izan beharrean) hartzen dituela uste da. Desberdintasun hauek berehala adierazi zuten PETase eboluzionatuagoa izan zitekeela batez ere PETa duen ingurune batean eta, beraz, PET degradatu zezakeela. PETase gune aktiboa mutatu zuten, kutinasaren itxura gehiago izateko. Ondotik ustekabeko emaitza izan zen, PETasa mutanteak PET naturala baino are hobeto degradatu ahal izan zuen. Horrela, entzima naturalaren gaitasuna ulertzeko eta hobetzen saiatzean, ikertzaileek ustekabean entzima berri bat diseinatu zuten, entzima naturala baino are hobea zen PET apurtzeko. plastikoak. Entzima honek polietileno furandicarboxilatoa edo PEF ere degradatu lezake, PET plastikoen bio-oinarritutako ordezko bat. Horrek itxaropena sortu zuen PEF (polietileno furanoatoa) edo PBS (polibutileno-sukzinatoa) bezalako beste substratu batzuei aurre egiteko. Entzimen ingeniaritzarako eta eboluziorako tresnak etengabe aplika daitezke hobekuntza gehiago lortzeko. Ikertzaileak entzima hobetzeko modu bat bilatzen ari dira, bere funtzioa eskala handiko industria-konfigurazio indartsu batean txertatu ahal izateko. Ingeniaritza prozesua gaur egun biogarbigailuetan edo bioerregaien fabrikazioan erabiltzen ari diren entzimen antzekoa da. Teknologia existitzen da eta, beraz, bideragarritasun industriala lortu beharko litzateke datozen urteetan.
Ikerketa gehiago behar dira ikerketa honen alderdi batzuk ulertzeko. Lehenik eta behin, entzimak plastiko zati handiagoak zati txikiagoetan hausten ditu, beraz, plastikozko botilak birziklatzea onartzen du, baina plastiko hori guztia berreskuratu behar da. Berreskuratzen denean plastiko "txikiago" hori plastikozko botiletara itzultzeko erabil liteke. Entzimak ezin du benetan "joan eta bere kabuz plastikoa aurkitu" ingurunean. Proposatzen den aukera bat izan liteke entzima hau tenperatura altuak jasaten dituzten bitartean plastikoa maila altuagoan hausten has daitezkeen bakterio batzuetan landatzea. Gainera, entzima honen epe luzerako eragina oraindik ulertu behar da.
Hondakin plastikoei aurre egiteko irtenbide berritzaile horren eragina oso handia izango litzateke mundu mailan. Plastikoen arazoari aurre egiten saiatzen gara plastikoa bera agertu zenetik. Plastiko bakarreko erabilera debekatzen duten legeak egon dira eta, gainera, plastiko birziklatua gaur egun nonahi onartzen da. Supermerkatuetan plastikozko poltsak debekatzea bezalako urrats txikiak ere hedabide guztietan izan dira. Kontua da, azkar jokatu behar dugula gurea gorde nahi badugu planeta plastikotik kutsadura. Nahiz eta gure eguneroko bizitzan birziklapena hartzen jarraitu behar dugu gure seme-alabak ere horretara bultzatuz. Epe luzerako irtenbide on bat behar dugu oraindik, gure ahalegin indibidualarekin batera joan daitekeena. Ikerketa honek gure arazo handienetako bati aurre egiteko hasiera markatzen du planeta aurrez aurre dago.
***
{Jatorrizko ikerketa-lana irakur dezakezu behean aipatzen den DOI estekan aipaturiko iturrien zerrendan}
Iturria (k)
Harry P et al. 2018. Plastikoki degradatzen den poliesterasa aromatiko baten karakterizazioa eta ingeniaritza. Zientzia Akademia Nazionalaren aktak. https://doi.org/10.1073/pnas.1718804115
