استفاده از میکروب‌ها در تجزیه زیستی مواد پلاستیکی
به گزارش سیناپرس اردبیل و به نقل از مدیکال نیوز، استفاده گسترده از پلاستیک در سراسر جهان تا حد زیادی به دلیل هزینه های تولید ارزان آن و همچنین خواص عایق قوی، سبک، مقاوم در برابر خوردگی و الکتریکی آن است. در واقع، برآوردهای اخیر نشان می دهد که سالانه بین 500 میلیارد تا یک تریلیون تن پلی اتیلن برای پاسخگویی به این تقاضای جهانی تولید می شود. علیرغم ویژگی های مفید آن برای اهداف صنعتی، تخریب پلاستیک بیش از 1000 سال طول می کشد تا به صورت طبیعی رخ دهد. علاوه بر زمان تخریب گسترده آن در محیط، سوختن پلاستیک، دی اکسید کربن را نیز در محیط آزاد می کند. در مجموع، مصرف پلاستیک و زباله از عوامل اصلی گرمایش جهانی و آلودگی هستند.
یکی دیگر از نگرانی های زیست محیطی مهم مرتبط با پلاستیک ها، تشکیل میکروپلاستیک ها است که به دنبال تخریب نوری مواد پلاستیکی بزرگ توسط نور خورشید رخ می دهد. این میکروپلاستیک ها می توانند هم ذخایر شن و هم آب را آلوده کنند که می تواند منجر به مصرف تصادفی این ذرات سمی توسط حیوانات خشک‌زی و آبزی از طریق زنجیره غذایی شود. برآوردهای اخیر نشان می دهد که آلاینده های پلاستیکی در محیط آبی حداقل 276 گونه را تحت تأثیر قرار می دهند که از این تعداد به ترتیب 44 درصد و 86 درصد از پرندگان و لاک‌پشت‌های دریایی را شامل می شود.
طبق تعریف، تخریب پلیمر شامل هرگونه تغییر در خواص فیزیکی یا شیمیایی مواد پلاستیکی است که در نتیجه قرار گرفتن در معرض عوامل محیطی خاص مانند نور، گرما، رطوبت یا فعالیت بیولوژیکی رخ می دهد. به طور خاص، این نوع روش‌های تخریب پلیمر را می‌توان به ترتیب تحت عنوان تخریب نوری، تخریب حرارتی-اکسیداتیو و تجزیه زیستی نام برد.
تجزیه زیستی به میکروارگانیسم هایی مانند باکتری ها، قارچ ها و جلبک ها برای تجزیه مواد پلیمری از طریق فعالیت متابولیکی آنها متکی است. این شکل از تجزیه زیستی نیازی به دخالت انرژی گرمایی ندارد و می تواند در شرایط هوازی یا بی هوازی انجام شود. به عنوان مثال، تجزیه زیستی هوازی منجر به تولید دی اکسید کربن و آب در خاک می شود، در حالی که تجزیه بی هوازی اغلب منجر به تولید دی اکسید کربن،، آب و متان می شود. به طور کلی، تجزیه زیستی پلیمرها یک فرآیند بسیار پیچیده است که به عوامل متعددی از جمله در دسترس بودن بستر، ویژگی‌های سطح، مورفولوژی و همچنین وزن مولکولی پلیمرها بستگی دارد.
با وجود این متغیرها، مکانیسم کلی برای تجزیه زیستی پلاستیک‌ها با ترشح آنزیم‌های تجزیه‌کننده پلاستیک خاص شروع می‌شود که بسته به میکروارگانیسم و مواد پلیمری در حال تخریب متفاوت است. سپس این آنزیم ها در جذب سطحی پلاستیکی شرکت می کنند و هیدروپراکسیداسیون/هیدرولیز پیوندها را دنبال می کنند. این فرآیند منجر به آزاد شدن واسطه‌های تخریب کننده کوتاه می‌شود تا زمانی که محصولات جانبی نهایی تجزیه زیستی از طریق چرخه اسید سه‌حلقه‌ای (TCA) تولید شوند.
اگرچه چندین میکروارگانیسم و آنزیم قادر به تجزیه انواع مختلف مواد پلاستیکی مصنوعی هستند، درک محدودی از اینکه چگونه آنزیم‌های خاصی در تجزیه پلاستیک‌ها در محیط نقش دارند، وجود دارد. بنابراین، نیاز فوری به انجام مطالعات بیشتر به منظور جداسازی و مطالعه میکروارگانیسم‌های تخریب‌کننده پلاستیک وجود دارد.
منبع :Medical News
مترجم : پریناز نصرتی
