Si mikrobet mund të ndihmojnë në zgjidhjen e krizës globale të ndotjes me plastike

Me sistemet tradicionale të menaxhimit të mbetjeve duke u mjaftuar me nevojat, shumë shkencëtarë po kthehen te natyra për të kërkuar zgjidhje inovative për çështjen e mbetjeve plastike. Një rrugë premtuese është dekompozimi mikrobian: shfrytëzimi i aftësive natyrore të disa baktereve dhe kërpudhave për të shpërbërë plastikat në mënyra që teknologjitë aktuale nuk mund të arrijnë.

Këto mikroorganizma prodhojnë enzima të specializuara (proteina që kryejnë reaksione kimike) të afta të thyejnë zinxhirët e gjatë të molekulave të pasura me karbon që formojnë strukturën e shumë polimerëve plastikë. Ata përdorin efektivisht plastikën si burim ushqimi.

Historikisht, shkencëtarët që kërkojnë mikroorganizma të dekompozimit të plastikës janë përqendruar në mjedise të ndotura rëndë nga plastika, si deponitë e mbetjeve dhe tokat e ndotura. Këto janë pika të arsyeshme fillestare, pasi ekspozimi i gjatë ndaj polimerëve sintetikë mund të stimulojë rritjen e organizmave të aftë të përdorin këto materiale si burim ushqimi. Kjo tendencë është vërejtur gjithashtu me ndotës të tjerë mjedisorë, duke përfshirë naftën dhe pesticidet.

Kjo qasje çoi në zbulimin e disa mikroorganizmave kandidatë premtues që mund të dekompozohen plastikën. Midis shembujve më të njohur është Ideonella sakaiensis, një bakter i identifikuar pranë një impianti riciklimi të shisheve plastike në Japoninë.

Ajo mund të dekompozojë plotësisht polietileni tereftalat (PET), plastika më e zakonshme e përdorur në shishe dhe paketime ushqimore. Ajo e shpërbën PET në blloqet e saj të ndërtimit (të përshtatshme për mjedisin). Këto mund të përdoren pastaj si ushqim nga I. sakaiensis dhe organizma të tjerë.

Por mikroorganizmat që dekompozojnë plastikën nuk kanë zhvilluar këtë aftësi si përgjigje ndaj ndotjes së plastikës. Në vend të kësaj, shkencëtarët po zbulojnë dhe po ripërdorin funksione metabolike që tashmë ekzistojnë në natyrë. Potenciali i mikroorganizmave për të shpërbërë plastikën është shumë më i hershëm se shpikja e vetë plastikës.

Shumë mikroorganizma tashmë kanë aftësinë të dekompozojnë polimere natyrale, si celuloza (fibra bimore), kitina (e gjetur në fungo dhe insekte) dhe kutinë (e gjetur në sipërfaqen e gjetheve). Këto materiale natyrore ndajnë ngjashmëri strukturore dhe kimike me plastikët sintetikë. Kjo mbivendosje lejon që mikrobet të ripërdorin enzima ekzistuese për të trajtuar substanca sintetike.

Kërkimi i fundit i ekipit tim, i publikuar në revistën shkencore Polymer Degradation and Stability, mbështet këtë ide. Në mjedise jo të ndotura të pasura me polimere natyrore (një lagunë dhe një sistem kompostimi shtëpiak), kemi identifikuar dy shërbime bakteriale, Gordonia dhe Arthrobacter, të cilat dekompozuan polipropilenin dhe polistirenin në rreth 23% dhe 19,5%, përkatësisht, në vetëm 28 ditë. Kritike është fakti që kjo ndodhi pa ndonjë trajtim paraprak, i cili shpesh është i nevojshëm për ta bërë plastikën më të ndjeshme ndaj sulmit mikrobian.

Edhe pse këta numra mund të duken modestë, ata janë ndër normat më të larta të biodegradimit të regjistruara për këta plastika. Kjo sugjeron që nuk duhet të kufizohemi vetëm në vende të ndotura. Është e mundur që të gjejmë mikroorganizma me potencial të shkëlqyeshëm për dekompozimin e plastikës kudo.

Kjo është në përputhje me një studim tjetër të mahnitshëm që tregon se larvat e qiririt (Galleria mellonella) mund të hanë qese plastike, falë mikroorganizmave të veçantë në zorrë. Larvat e qiririt nuk konsumojnë plastikën natyrshëm, ato janë dëmtues të zakonshëm në shkurre, ku ushqehen me fletë mjaltë. Por, në strukturë, fletët e mjaltit janë të ngjashme me polietileni, komponenti kryesor i qeseve plastike.

A po mbytesh në plastikë?

Këto përparime janë emocionuese sepse tregojnë se si natyra mund të na ofrojë mjetet për t'u përballur me problemin e plastikës që kemi krijuar.

Plastika është një nga materialet më të përhapura në Tokë. E lehtë, e qëndrueshme, e lirë për t'u prodhuar dhe shumë e përshtatshme, ajo depërton në pothuajse të gjitha aspektet e jetës moderne. Në aplikime kritike, si pajisje dhe mjetë mjekësore, prezenca e saj nuk është vetëm e përshtatshme, por thelbësore. Shpesh, jetët varen nga ajo.

Por, në kontekstin e gabuar, cilësitë që bëjnë plastikat kaq të dobishme dhe të qëndrueshme bëhen gabimi juaj më i madh. Shumica e plastikës nuk biodegradohet lehtë, duke u grumbulluar në mjedise natyrore dhe duke u fragmentuar gradualisht në mikroplastike që mund të vazhdojnë për shekuj. Kjo paraqet një kërcënim afatgjatë për natyrën dhe shëndetin njerëzor.

Prodhimi global i plastikës tani kalon 460 milionë tonë në vit. Vlerësohet se deri në gjysmën e kësaj është artikuj përdorimi i vetëm, shpesh të përdorur vetëm për disa momente para se të hidhen jashtë.

Ndërsa përdorues të kujdesshëm të impianteve të riciklimit mund të supozojnë se pjesa më e madhe e plastikës sonë është në të vërtetë e ricikluar, realiteti është shqetësues: norma globale e riciklimit të plastikës është vetëm 9%.

Rreth gjysmën përfundon në deponi sanitare, ndërsa rreth një e pesta digjet dhe një e pesta keqpërdoret, në mënyrë që të mos riciklohet, të digjet ose të ruhen në mënyrë të sigurt. Kjo do të thotë se ajo mund të përfundojë në lumenj, liqene dhe oqeane. Rezultati: një planet i mbytur në mbetje sintetike.

Ndërsa prodhimi dhe hedhja jashtë e plastikës vazhdojnë të tejkalojnë aftësinë tonë për t'i menaxhuar ato, nevoja për zgjidhje inovative dhe të qëndrueshme është urgjente. Duke e njohur këtë, negociatat në vazhdim të OKB-së për traktatin global mbi plastikën synojnë të ndërtojnë një ekonomi më të qarkullueshme për plastikën dhe të përfundojnë ndotjen nga plastika deri në vitin 2040.

Ndërsa ende ka sfida për përmirësimin e kapaciteteve të biodegradimit të mikroorganizmave, në mënyrë që t'i bëjnë ato një zgjidhje të mundshme për menaxhimin e mbetjeve në shkallë të gjerë dhe riparimin mjedisor, progresi po bëhet në mënyrë të vazhdueshme.

Avancimet në inxhinierinë mikrobiane, në zbullimin e enzimave dhe në mikrobiologjinë mjedisore po hapin rrugën për sisteme biodegradimi të plastikës më efikase dhe të shkallëzuara. Me kërkime dhe investime të vazhdueshme, ajo që më parë ishte një mundësi e largët tani është një komponent realist dhe premtues i një strategjie më të gjerë për të luftuar ndotjen nga plastika.