მეცნიერებმა "ცოცხალი პლასტმასა" შექმნეს — იგი საკუთარ თავს ანადგურებს, როცა მასალის ეროზია იწყება. გარკვეულ პირობებში ახალი პროდუქტი ერთ თვეში იშლება, როცა მასალის უფრო ტრადიციულ ვერსიებს იმავე გარემოში ამისათვის დაახლოებით 55 დღე სჭირდება.

მკვლევრებმა ეს ტექნოლოგია პლასტმასის მჭამელი ცილების შთაგონებით შექმნეს. ამ ცილებს კონკრეტული სახეობის ბაქტერია წარმოქმნის, რომელიც 2016 წელს აღმოაჩინეს იაპონიაში, გადამამუშავებელ ქარხანაში.

მას შემდეგ კიდევ არაერთი სახეობის ისეთ ბაქტერიას მიაგნეს, რომელთაც პლასტმასის მჭამელი ენზიმები განუვითარდათ. შემდეგ ამ ბუნებრივი ნივთიერებების სინთეზური ვერსიები შეიქმნა, რომლებსაც ნარჩენების დაშლა უკეთ შეუძლია.

ასევე იხილეთ: ევოლუციის შედეგად მიკრობები პლასტმასის ჭამას იწყებენ — ბუნება ანთროპოგენური დაბინძურების წინააღმდეგ

ახალი კვლევის ფარგლებში ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის მკვლევრებმა ბაქტერიული სპორები შექმნეს, რომლებიც პოლიკაპროლაქტონის (PCL) პლასტმასის სტრუქტურაში ამ ენზიმებს გამოყოფს. შედეგად, როცა პლასტმასა დაშლას იწყებს, მასში არსებულ ენზიმებს ეს საქმე ბოლომდე მიჰყავს.

ენზიმები დიდი და კომპლექსური ცილებია, ამიტომ ისინი ხშირად არამდგრადი და მყიფეა. ამის მოსაგვარებლად მკვლევრებმა ბაქტერია Burkholderia cepacia-დან (BC) ლიპაზის (ერთ-ერთი ენზიმი) გენი ამოიღეს და სხვა მიკრობის, Bacillus subtilis-ის, დნმ-ში ჩასვეს. Bacillus subtilis სპორების ფორმით მაღალ ტემპერატურასა და წნევას კარგად უძლებს.

როცა პლასტმასის ზედაპირი ეროზიას განიცდის, ფორები გაღივებას იწყებს. Bacillus subtilis-ში შემდეგ BC-ლიპაზის ასლი გამოვლინდება, რომელიც PCL პლასტმასის მოლეკულებს თითქმის ბოლომდე შლის.

მკვლევრებმა პროცესის დასაჩქარებლად მეორე ლიპაზა გამოიყენეს, რომელიც საფუარმა Candida antarctica-მ წარმოქმნა. ამ შემთხვევაში პლასტმასა ერთ კვირაში დაიშალა, როცა ტრადიციული PCL პლასტმასა სამი კვირის შემდეგაც კი მთელი დარჩებოდა.

ცნობილია, რომ, PCL-ისგან განსხვავებით, სხვა პლასტმასების შესაქმნელად უფრო მაღალი ტემპერატურა და წნევაა საჭირო. მეცნიერებს სურდათ გაეგოთ, გაუძლებდა თუ არა სპორები სხვა პლასტმასებში უფრო ინტენსიურ პროცესებს; ამისათვის მათ ბაქტერიას ნათების უნარი შესძინეს.

მკვლევრებმა რამდენიმე ტიპის პლასტმასა შეამოწმეს, მათ შორის: PBS, PBAT, PLA, PHA და PET-იც კი, რომელსაც 300°C-ამდე ტემპერატურა სჭირდება. სპორებიანი პლასტმასები დაზიანების ან ხარშვის დროს ნათებას იწყებდა.

ამის მიხედვით შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ფორები "ცხობის პროცესს" უძლებს, ხოლო ენზიმებს კი სწორედ მაშინ გამოყოფს, როცა ეროზია იწყება.

"ცოცხალმა პლასტმასამ სტაბილურობა 60 დღით შეინარჩუნა, როცა გაზიან სასმელში, Sprite-ში, ჩადეს, ანუ შესაძლოა, იგი შესაფუთ მასალადაც გამოდგეს", — განაცხადეს მკვლევრებმა — "ამასთანავე, პლასტმასას მთლიანად შეეძლო დაშლა ყოველგვარი ანტიბიოტიკების დამატების გარეშე, ეს კი სისტემის სიძლიერეს უსვამს ხაზს".

მართალია, ახალი ნაშრომი კონცეფციის მხოლოდ ერთგვარი დამტკიცებაა, თუმცა პლასტმასით დაბინძურების კუთხით იგი მაინც საინტერესო გამოსავალს გვთავაზობს.

ბოლო ორი ათწლეულის განმავლობაში პლასტმასის წარმოების მაჩვენებელი გაორმაგდა. ამის პარალელურად თანდათან უფრო ნათელი ხდება, რაოდენ დიდ საფრთხეს უქმნის ამ მასალის პროდუქტები გარემოს.

ასევე იხილეთ: ყოველკვირეულად ერთი საკრედიტო ბარათის ოდენობის პლასტმასას შევისუნთქავთ — აი, სად მიდის ის

მეცნიერებს იმედი აქვთ, რომ თავიანთი ახალი ტექნიკის საფუძველზე სამომავლოდ მდგრადი, ბიოდეგრადირებადი მასალები შეიქმნება — მასალები, რომლებიც ერთი გამოყენების შემდეგ პლანეტას საუკუნეობით არ დააბინძურებს.

ნაშრომი გამოცემაში Nature Chemical Biology გამოქვეყნდა.