Mutant enzim keşfedildi, plastiği yıkıyor

Geçen sene, İspanya’daki araştırmacılar plastik torbadan çıkacak bir çeşit balmumu solucanı keşfettiklerini duyurmuşlardı. Şimdi, bunun için mutant enzimler geliştirildi. Bu kesinlikle harika - ama muhtemelen plastik sorunumuzu çözemeyecek

2016 yılında, beş yıl boyunca atık yığınlarını araştırdıktan sonra, Japon araştırmacılar PET veya polyester olarak bilinen yaygın plastik olan polietilen tereftalatta doğal olarak evrimleşen bir bakteri türü keşfettiler.

Yeni bakteriler PET’i çok daha küçük bileşiklere bölebilir. Bu keşif, dünyanın montaj plastik sorununa bir çözüm için umut verici bir adımdı.

Şimdi, Birleşik Krallık’taki Portsmouth Üniversitesi’ndeki bilim adamları ve ABD Enerji Bakanlığı’nın Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı, yeni bir atılım gerçekleştirdi. Bu bakterilerde bulunan bir enzimin yapısını incelerken, araştırmacılar, birkaç gün içinde plastiği parçalayabilecek bir “mutant enzim” üretti.

Bu olay, şişelerin orijinal hallerine geri döndürülmesini sağlıyor. Araştırmacılar sonuçlarını, bu ayın başlarında Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda yayınlanan bir çalışmada detaylandırdılar.

Polietilen tereftalat, güçlü ancak hafif bir plastiktir. Kumaş ve elyafta kullanıldığında polyester denir, ancak PET, Kuzey Amerika üreticilerini temsil eden PETRA şirketine göre şişelerde, kavanozlarda, kaplarda ve ambalajda kullanıldığında PET denir.

Her dakika bir milyon plastik şişe üretiliyor ve bunun birçoğu - yaklaşık yüzde 90 - geri dönüştürülmek yerine çöplükler, okyanuslar ve parklarda sona eriyor. PET’in doğal olarak parçalanması yüzyıllar sürebilir. Geri dönüştürülen, tipik olarak, giysiler veya halılar gibi tekstillerde kullanılır.

Portsmouth Üniversitesi profesörü John McGeehan tarafından yönetilen araştırmacılar ekibi başlangıçta sadece nasıl evrimleştiğini görmek için enzimi düzeltmek istedi. Bakterilerin enziminin kesin yapısını anlayarak başladılar, sonra tek tek atomları incelemek için X-ışını teknolojisini kullandılar.

Yapının, birçok bitki için mumsu, su itici bir kaplama oluşturan, cutin adı verilen doğal bir polimeri yıkmak için evrimleşen bir yapıya benzediğini bulmuşlardır. Bu benzerliği keşfetmek için enzimi değiştirirken, yanlışlıkla yüzde 20 daha etkili bir şekilde parçalayabilen bir bileşik ile sonuçlandılar.

“Gerçekte ortaya çıkan, bir şok olan enzimi geliştirmemizdi” denildi.

Yeni oluşan enzimin PET plastikten ayrışmasının yakından görünümü. (Dennis Schroeder / NREL)

Plastikler dünya okyanusları için sürekli büyüyen bir sorundur. 2015 yılında yapılan bir araştırmada, National Geographic her yıl kabaca 8 milyon ton plastik üretildiğini belirtti. Ve tüm bu plastik yaban hayatı için zararlı. Birçok deniz kuşu ve diğer deniz hayvanları, yiyecek için plastiği karıştırmak suretiyle renkli bitleri seçti.

Bu, plastik problemimiz için potansiyel bir çözümün büyük bir gelişme olabileceği anlamına gelir. Fakat mutant enzim bu problemi gerçekten çözebilir mi?

Washington, D.C. merkezli kar amacı gütmeyen Okyanus Koruma Kuruluna göre, bu sorunun cevabı hayır. Yeni çalışmaya bir yanıt olarak, konservasyon, Michigan State Üniversitesi’nde kimya mühendisliği ve malzeme bilimi profesörü Ramani Narayan’dan alıntı yapan bir bildiri yayınladı: “Sorun, PET’i yeniden kullanmak ya da geri dönüşüm ve ekonomiye dönüştürmek için yeterli teknolojide değil”

Başka bir deyişle, en büyük sorun plastiği parçalamamak, fakat plastiği okyanustan uzaklaştırmaktır. Bunun yerine, muhafazakarlık, plastiklerin okyanusta ilk etapta tutulması için çaba sarf etmeyi önerir.

Poon’un da belirttiği gibi, bu bilim adamları ilk kez ilginç, potansiyel olarak plastik problem çözme keşifleri yaptılar.

Ancak, araştırmacılar “mutant enzimleri” konusunda iyimserdirler. Bir basın açıklamasına göre, şimdi, enzimi plastikleri parçalamak için harcadığı süreyi kısaltmak için çalışıyorlar. Sürecin hızlandırılması, meşru bir büyük ölçekli kullanıma izin verebilir - ve daha az plastik ilk etapta çevreye girmesini sağlayacağı anlamına gelebilir.

McGeehan Carrington’a şunları söylüyor: “Yaptığımız şey, bu plastiği bu plastiği orijinal bileşenlerine geri döndürmek için kullanmaktır, bu yüzden onu plastik olarak geri dönüştürebiliriz” dedi. “Artık daha fazla petrol kazmamız gerekmeyecek ve temel olarak çevremizdeki plastik miktarını azaltmalıyız.”