పరిశోధకులు ఎంజైమ్‌ను గుర్తించి, రూపొందించారు, ఇది మన అత్యంత సాధారణంగా కలుషితమైన వాటిలో కొన్నింటిని జీర్ణం చేయగలదు ప్లాస్టిక్స్ రీసైక్లింగ్ మరియు పోరాటానికి ఒక ఆశను అందిస్తుంది కాలుష్యం
కాలుష్యం ప్లాస్టిక్స్ ప్లాస్టిక్ రూపంలో ప్రపంచవ్యాప్తంగా అతిపెద్ద పర్యావరణ సవాలు కాలుష్యం మరియు ఈ సమస్యకు సరైన పరిష్కారం ఇప్పటికీ అస్పష్టంగానే ఉంది. అత్యంత ప్లాస్టిక్స్ పెట్రోలియం లేదా సహజ వాయువు నుండి తయారు చేయబడతాయి, ఇవి పునరుత్పాదక వనరులు, ఇవి శక్తి-ఇంటెన్సివ్ పద్ధతులను ఉపయోగించి సంగ్రహించబడతాయి మరియు ప్రాసెస్ చేయబడతాయి. అందువల్ల, పెళుసుగా ఉండే పర్యావరణ వ్యవస్థలకు వాటి తయారీ మరియు ఉత్పత్తి చాలా విధ్వంసకరం. ప్లాస్టిక్ నాశనం (ఎక్కువగా దహనం ద్వారా) గాలికి కారణమవుతుంది, నీటి మరియు భూమి కాలుష్యం. గత 79 ఏళ్లలో ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్లాస్టిక్‌లో దాదాపు 70 శాతం ల్యాండ్‌ఫిల్ సైట్‌లలోకి లేదా సాధారణ వాతావరణంలోకి విసిరివేయబడింది, అయితే మిగిలిన వాటిని కాల్చివేయడంతో కేవలం తొమ్మిది శాతం మాత్రమే రీసైకిల్ చేయబడుతుంది. ఈ భస్మీకరణ ప్రక్రియ హాని కలిగించే కార్మికులను విషపూరిత రసాయనాలకు గురిచేస్తుంది, ఇందులో క్యాన్సర్ కలిగించే పదార్థాలు ఉంటాయి. మహాసముద్రాలు దాదాపు 51 ట్రిలియన్ల మైక్రోప్లాస్టిక్ కణాలను కలిగి ఉన్నాయని మరియు సముద్ర జీవులు నెమ్మదిగా క్షీణిస్తున్నాయని చెప్పబడింది. కొన్ని ప్లాస్టిక్ మైక్రోపార్టికల్స్ గాలిలో ఎగిరిపోతాయి కాలుష్యం మరియు మనం వాటిని పీల్చుకునే అవకాశం ఉంది. మన అందమైన సముద్రాలు, గాలిలో తేలియాడుతూ, మన విలువైన భూముల్లో పారేస్తున్న భారీ ప్లాస్టిక్ వ్యర్థాలతో ప్లాస్టిక్‌ల ఆగమనం మరియు ప్రజాదరణ ఒకరోజు భారంగా మారుతుందని 1960లలో ఎవరూ ఊహించలేరు.
ప్లాస్టిక్ ప్యాకేజింగ్ అనేది ప్లాస్టిక్‌ల యొక్క అతిపెద్ద ముప్పు మరియు అత్యంత అవినీతి వినియోగం. కానీ సమస్య ఏమిటంటే, ప్లాస్టిక్ బ్యాగ్ ప్రతిచోటా ఉంది, ప్రతి చిన్న పనికి ఉపయోగించబడుతుంది మరియు దాని వినియోగంపై నియంత్రణ లేదు. ఈ రకమైన సింథటిక్ ప్లాస్టిక్ జీవఅధోకరణం చెందదు, బదులుగా కేవలం కూర్చుని పల్లపు ప్రదేశాల్లో పేరుకుపోతుంది మరియు పర్యావరణానికి దోహదం చేస్తుంది. కాలుష్యం. "పూర్తి ప్లాస్టిక్ నిషేధం" కోసం కార్యక్రమాలు ఉన్నాయి, ముఖ్యంగా ప్యాకేజింగ్‌లో ఉపయోగించే పాలీస్టైరిన్. ఏది ఏమైనప్పటికీ, ప్లాస్టిక్ ఇప్పటికీ భూమి, గాలి మరియు నీటిలో సర్వవ్యాప్తి చెందుతుంది మరియు నిరంతరం పెరుగుతూ ఉండటం వలన ఇది ఆశించిన ఫలితాలకు దారితీయదు. ప్లాస్టిక్ ఎప్పుడూ కంటితో కనిపించకపోవచ్చు కానీ అది ప్రతిచోటా ఉంటుందని సురక్షితంగా చెప్పవచ్చు! ప్లాస్టిక్ మెటీరియల్ రీసైక్లింగ్ మరియు పారవేసే సమస్యను మనం పరిష్కరించలేకపోవడం దురదృష్టకరం.
ప్రచురించిన అధ్యయనంలో నేషనల్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ USA యొక్క ప్రొసీడింగ్స్, పరిశోధకులు తెలిసిన సహజత్వాన్ని కనుగొన్నారు ఎంజైమ్ ఇది ప్లాస్టిక్‌ను తింటుంది. జపాన్‌లోని ఒక కేంద్రంలో రీసైక్లింగ్ చేయడానికి సిద్ధంగా ఉన్న వ్యర్థాలలో కనుగొనబడిన ఎంజైమ్ యొక్క నిర్మాణాన్ని వారు పరిశీలిస్తున్నప్పుడు ఇది ఒక అవకాశం ఆవిష్కరణ. Ideonella sakaiensis 201-F6 అని పిలువబడే ఈ ఎంజైమ్, పేటెంట్ పొందిన ప్లాస్టిక్ PET లేదా పాలిథిలిన్ టెరెఫ్తాలేట్‌ను "తినడం" లేదా "ఫీడ్ ఆఫ్" చేయగలదు, ఇది సాధారణంగా మిలియన్ల టన్నుల ప్లాస్టిక్ బాటిళ్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఎంజైమ్ ప్రాథమికంగా బాక్టీరియం వారి ఆహార వనరుగా ప్లాస్టిక్‌ను క్షీణింపజేయడానికి అనుమతించింది. PET కోసం ప్రస్తుతం రీసైక్లింగ్ పరిష్కారాలు లేవు మరియు PETతో తయారు చేయబడిన ప్లాస్టిక్ సీసాలు పర్యావరణంలో వందల సంవత్సరాలకు పైగా కొనసాగుతాయి. యూనివర్సిటీ ఆఫ్ పోర్ట్స్‌మౌత్ మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్ డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ యొక్క నేషనల్ రెన్యూవబుల్ ఎనర్జీ లాబొరేటరీ (NREL) బృందాల నేతృత్వంలోని ఈ అధ్యయనం అపారమైన ఆశను సృష్టించింది.
అసలు లక్ష్యం ఈ సహజ ఎంజైమ్ (PETase అని పిలుస్తారు) యొక్క త్రిమితీయ క్రిస్టల్ నిర్మాణాన్ని గుర్తించడం మరియు ఈ ఎంజైమ్ ఎలా పని చేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ సమాచారాన్ని ఉపయోగించడం. నిర్మాణాన్ని విశదీకరించడానికి మరియు వ్యక్తిగత పరమాణువులను చూడటానికి వారు X-కిరణాల యొక్క తీవ్రమైన పుంజాన్ని ఉపయోగించారు - ఇవి సూర్యుడి కంటే 10 బిలియన్ రెట్లు ప్రకాశవంతంగా ఉంటాయి. ఇటువంటి శక్తివంతమైన కిరణాలు ఎంజైమ్ యొక్క అంతర్గత పనితీరును అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు వేగంగా మరియు మరింత సమర్థవంతమైన ఎంజైమ్‌లను ఇంజనీర్ చేయడానికి సరైన బ్లూప్రింట్‌లను అందించాయి. PETase అనేది క్యూటినేస్ అని పిలువబడే మరొక ఎంజైమ్‌తో చాలా పోలి ఉంటుందని వెల్లడైంది, PETase ఒక ప్రత్యేక లక్షణం మరియు మరింత "ఓపెన్" క్రియాశీల సైట్‌ను కలిగి ఉంది, ఇది మానవ నిర్మిత పాలిమర్‌లను (సహజమైన వాటికి బదులుగా) ఉంచుతుందని భావించబడింది. ఈ వ్యత్యాసాలు వెంటనే PETase ముఖ్యంగా PET-కలిగిన వాతావరణంలో మరింత అభివృద్ధి చెందవచ్చని మరియు తద్వారా PETని అధోకరణం చేయవచ్చని సూచించింది. వారు PETase యాక్టివ్ సైట్‌ను క్యూటినేస్ లాగా కనిపించేలా మార్చారు. తరువాత వచ్చినది పూర్తిగా ఊహించని ఫలితం, PETase ఉత్పరివర్తన PETని సహజమైన PETase కంటే మెరుగ్గా తగ్గించగలిగింది. అందువల్ల, సహజ ఎంజైమ్ సామర్థ్యాన్ని అర్థం చేసుకోవడం మరియు మెరుగుపరచడానికి ప్రయత్నించే ప్రక్రియలో, పరిశోధకులు అనుకోకుండా కొత్త ఎంజైమ్‌ను ఇంజనీరింగ్ చేయడం ముగించారు, ఇది PETని విచ్ఛిన్నం చేయడంలో సహజ ఎంజైమ్ కంటే మెరుగైనది. ప్లాస్టిక్స్. ఈ ఎంజైమ్ PET ప్లాస్టిక్‌లకు బయో-ఆధారిత ప్రత్యామ్నాయమైన పాలిథిలిన్ ఫ్యూరాండికార్బాక్సిలేట్ లేదా PEFను కూడా క్షీణింపజేస్తుంది. ఇది PEF (పాలిథిలిన్ ఫ్యూరనోయేట్) లేదా PBS (పాలిబ్యూటిలీన్ సక్సినేట్) వంటి ఇతర పదార్ధాలను అధిగమించగలదని ఆశను సృష్టించింది. ఎంజైమ్ ఇంజనీరింగ్ మరియు పరిణామం కోసం సాధనాలు మరింత మెరుగుదల కోసం నిరంతరం వర్తించవచ్చు. పరిశోధకులు ఎంజైమ్‌ను మెరుగుపరచడానికి ఒక మార్గాన్ని చూస్తున్నారు, తద్వారా దాని పనితీరును శక్తివంతమైన పెద్ద-స్థాయి పారిశ్రామిక సెటప్‌లో చేర్చవచ్చు. ఇంజనీరింగ్ ప్రక్రియ ప్రస్తుతం బయో-వాషింగ్ డిటర్జెంట్లు లేదా జీవ ఇంధనాల తయారీలో ఉపయోగిస్తున్న ఎంజైమ్‌ల మాదిరిగానే ఉంటుంది. సాంకేతికత ఉనికిలో ఉంది మరియు తద్వారా రాబోయే సంవత్సరాల్లో పారిశ్రామిక సాధ్యత సాధించవచ్చు.
ఈ అధ్యయనం యొక్క కొన్ని అంశాలను అర్థం చేసుకోవడానికి మరింత పరిశోధన అవసరం. ముందుగా, ఎంజైమ్ పెద్ద ప్లాస్టిక్ ముక్కలను చిన్న ముక్కలుగా విడదీస్తుంది, కాబట్టి ఇది ప్లాస్టిక్ సీసాల రీసైక్లింగ్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది, అయితే ఈ ప్లాస్టిక్ మొత్తాన్ని ముందుగా తిరిగి పొందాలి. ఈ "చిన్న" ప్లాస్టిక్‌ను తిరిగి పొందినప్పుడు వాటిని ప్లాస్టిక్ సీసాలుగా మార్చడానికి ఉపయోగించవచ్చు. ఎంజైమ్ నిజంగా పర్యావరణంలో "ప్లాస్టిక్‌ను స్వయంగా వెళ్లి కనుగొనలేదు". ఒక ప్రతిపాదిత ఎంపిక ఏమిటంటే, ఈ ఎంజైమ్‌ను కొన్ని బ్యాక్టీరియాలో నాటడం, ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకుని ఎక్కువ రేటుతో ప్లాస్టిక్‌ను విచ్ఛిన్నం చేయడం ప్రారంభించవచ్చు. అలాగే, ఈ ఎంజైమ్ యొక్క దీర్ఘకాలిక ప్రభావాన్ని ఇంకా అర్థం చేసుకోవాలి.
ప్లాస్టిక్ వ్యర్థాలను పరిష్కరించడానికి ఇటువంటి వినూత్న పరిష్కారం యొక్క ప్రభావం ప్రపంచ స్థాయిలో చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. ప్లాస్టిక్ వచ్చినప్పటి నుంచి ప్లాస్టిక్ సమస్యను అధిగమించేందుకు ప్రయత్నిస్తున్నాం. సింగిల్-ప్లాస్టిక్ వాడకాన్ని నిషేధించే చట్టాలు ఉన్నాయి మరియు రీసైకిల్ ప్లాస్టిక్ ఇప్పుడు ప్రతిచోటా అనుకూలంగా ఉంది. సూపర్ మార్కెట్లలో ప్లాస్టిక్ క్యారీ బ్యాగులను నిషేధించడం వంటి చిన్న చిన్న చర్యలు కూడా మీడియాలో ప్రసారమయ్యాయి. విషయమేమిటంటే, మనం మనల్ని కాపాడుకోవాలనుకుంటే వేగంగా పని చేయాలి గ్రహం ప్లాస్టిక్ నుండి కాలుష్యం. అయినప్పటికీ మనం మన దైనందిన జీవితంలో రీసైక్లింగ్‌ని అనుసరించాలి, అదే విధంగా మన పిల్లలను కూడా అలా చేయమని ప్రోత్సహిస్తుంది. మనకు ఇంకా మంచి దీర్ఘకాలిక పరిష్కారం కావాలి, అది మన స్వంత వ్యక్తిగత ప్రయత్నాలతో కలిసి వెళ్ళవచ్చు. ఈ పరిశోధన మన అతిపెద్ద సమస్యలలో ఒకదానిని పరిష్కరించడానికి ఒక ప్రారంభాన్ని సూచిస్తుంది గ్రహం ఎదుర్కొంటోంది.
***
{ఉదహరించబడిన మూలం(ల) జాబితాలో దిగువ ఇవ్వబడిన DOI లింక్‌ను క్లిక్ చేయడం ద్వారా మీరు అసలు పరిశోధనా పత్రాన్ని చదవవచ్చు}
మూల (లు)
హ్యారీ పి మరియు ఇతరులు. 2018. ప్లాస్టిక్-డిగ్రేడింగ్ సుగంధ పాలియస్టరేస్ యొక్క క్యారెక్టరైజేషన్ మరియు ఇంజనీరింగ్. నేషనల్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ ప్రొసీడింగ్స్. https://doi.org/10.1073/pnas.1718804115
