Plastiği 24 Saatte Parçalayan Bir Enzim Geliştirildi

Şehirlerde var olan büyük çöplükleri bilirsiniz. İşte gezegenimiz, o büyük çöplüklerden birisine dönüşmek üzere. Plastik kirliliği, bilhassa son yıllarda kaygı verici boyutlara ulaştı ve bu durum, uzmanları harekete geçirmiş durumda.

Bilim insanları, etrafa çok uzun vadeli kalıcı bir ziyan vermeden evvel plastik kirliliğini azaltacak yöntemler bulmak için seferber oldu. Yeni bir çalışmaya göreyse plastik kirliliğinin şu an olduğundan daha da makus bir hale gelmemesi, özel bir enzim ile mümkün olabilir.

Normalde yüzyıllar alan plastiğin tabiatta parçalanması süreci, 24 saatte gerçekleştirilebilir


Söz konusu araştırmaya nazaran plastik bileşenlerini olağanda olduğunda çok daha kısa müddette parçalamak, özel olarak oluşturulmuş bir enzim varyantının kullanımı ile gerçek olabilir. Hatta bu enzim, plastik kirliliği ile kirlenmiş alanları temizlemek için bile kullanılabilir.

Araştırma kapsamında yürütülen testlerde, bahsi geçen enzim sayesinde polimer polietilen tereftalattan (PET) yapılan eserlerin bir hafta, hatta kimi durumlarda 24 saat içerisinde parçalamanın mümkün olduğu gözlemlendi. Doğal şartlar altında bu sürecin yüzyıllar alabildiğini düşündüğümüzde bu, plastiğin tabiatta çözünme sürecinin inanılmaz bir halde hızlanacağı anlamına geliyor.

Konuya dair yaptığı açıklamada “Bu öncü geri dönüşüm sürecinden yararlanmak için sanayiler ortasında imkanlar sonsuzdur" ifadelerini kullanan Texas Üniversitesi’nden kimya mühendisi Hal Alper, "Açık atık idaresi sanayisinin ötesinde, bu tıpkı vakitte her kesimden şirketlere eserlerinin geri dönüşümünde öncülük etme fırsatı sunuyor." şeklinde kaydediyor.

Enzim ile parçalanan plastikler, daha sonra geri dönüştürülebiliyor


Ekip, bakterilerin PET plastiğin parçalanmasını sağlayan doğal bir PETase’den geliştirdikleri yeni enzim varyantını ‘FAST-PETase’ (fonksiyonel, etkin, kararlı ve toleranslı PETase) olarak isimlendiriyor. FAST-PETase'yi geliştirmek ismine takım, farklı çevresel şartlar altında plastiğin daha süratli bozunmasını sağlayacak beş mutasyonu saptamak üzere makine tahsilini kullanıldığını belirtiyor.

Yeni enzim varyantı depolimerizasyon olarak bilinen plastiği temel moleküler ünitelerine ayırma işini başarılı bir halde gerçekleştirdikten sonra araştırmacılar, bu sefer de yeni plastik eserler oluşturmak için kimyasal süreçler kullanarak plastiği tekrar bir ortaya getirebileceklerini (repolimerizasyon) gözlemlediklerini bildiriyor.

FAST-PETase'i bulmak, kullanılmış plastik kap, beş farklı polyester elyaf ve PET'ten yapılmış kumaş ve su şişelere yönelik 51 farklı çalışmayı içeriyor. Tüm bu eserler üzerinde yapılan testlerde, enzim varyantının plastikler üzerindeki tesiri, 50 santigrat derecenin altındaki sıcaklıklarda kanıtladı. Etraf paklığı uygulamaları göz önüne alındığında ortam sıcaklığında aktiflik gösterebilen bir enzime gereksinim olduğunu belirten Alper, "Bu gereklilik, teknolojimizin gelecekte büyük bir avantaja sahip olduğu şeydir." formunda kaydediyor.

PET, tek başına global atıkların yüzde 12'sini oluşturuyor


PET, dokuma eserlerinden su şişelerine kadar birçok tüketici ambalajının temelini oluşturuyor ve PET’in tek başına, tüm global atıkların yaklaşık yüzde 12'sine neden olduğu düşünülüyor. Global çapta tüm plastiklerin yüzde 10’undan bile daha azının geri dönüştürüldüğü düşünüldüğünde, bu sayının ne kadar fecî boyutlarda olduğu çok daha âlâ bir formda anlaşılıyor.

Ancak FAST-PETase'in piyasaya sürülmesi, bu probleme bir ‘dur’ diyebilir üzere gözüküyor. Bu hususa dair araştırmacılar, kelam konusu enzimin nispeten ucuz ve taşınabilir olduğunun; bunu gerekli olabilecek endüstriyel düzeylere ölçeklendirmenin ise çok sıkıntı olmadığının altını çiziyor.

Mevcut durumda plastiği yok etmek için kullanılan en yaygın yolların başında, atıkları çok yavaş bir süratte çürüyecekleri bir çöp sahasına atmak yahut epey maliyetli olan, bol ölçüde güç tüketerek atmosferi zehirli gazla dolduran yakma işlemi bulunuyor. Başla bir deyişle plastiği parçalamak ismine yeni, alternatif tahlillere olan gereksinim daha evvel hiç bugün olduğu kadar keskin olmamıştı ve FAST-PETase de bu sorun için potansiyel bir çözüm oluşturuyor.

Konuya dair Texas Üniversitesi'nden biyokimyacı Andrew Ellington, "Bu çalışma, sentetik biyolojiden kimya mühendisliğine ve yapay zekaya kadar farklı disiplinleri bir ortaya getirmenin gücünü hakikaten gösteriyor" tabirlerini kullanıyor.