Researchers have identified and engineered an enzyme which can digest and consume some of our most commonly polluting ພລາສຕິກ providing a hope for recycling and fighting ມົນລະພິດ
ມົນລະພິດ ພລາສຕິກ ເປັນສິ່ງທ້າທາຍຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນທົ່ວໂລກໃນຮູບແບບຢາງ ມົນລະພິດ and optimal solution to this problem still remains elusive. Most ພລາສຕິກ are made from petroleum or natural gas which are non-renewable resources that are extracted and processed using energy-intensive techniques. Thus, their manufacturing and production itself is very destructive for fragile ecosystems. The destruction of plastic (mostly by incineration) causes air, ນ້ໍາ ແລະທີ່ດິນ ມົນລະພິດ. About 79 per cent of plastic produced over the last 70 years has been thrown away, either into landfill sites or into the general environment while only about nine per cent is recycled with the rest incinerated. This process of incineration exposes vulnerable workers to toxic chemicals which include cancer-causing substances. The oceans are said to contain some 51 trillion microplastic particles and are slowly depleting marine life. Some of the plastic microparticles get blown away in air leading to ມົນລະພິດ and it’s a real possibility that we might be inhaling them. No one could have predicted in the 1960s that advent and popularity of plastics would one day become a burden with huge plastic waste found floating in our beautiful oceans, air and dumped on our precious lands.
ພາດສະຕິກ packaging is the biggest threat and most corrupt use of plastics. But the problem is that plastic bag is everywhere, used for every little purpose and there is no control over its usage. This kind of synthetic plastic does not biodegrade, instead just sits and accumulates in landfills and contributes to environmental ມົນລະພິດ. There have been initiatives for “complete plastic ban”, especially polystyrene which is used in packaging. However, this is not leading to desired results as plastic is still ubiquitous in land, air and water and is ever growing. Safe to say that plastic may not even be visible to the naked eye all the time but it’s everywhere! It is unfortunate that we are unable to tackle the plastic material’s recycling and dispose problem.
ໃນການສຶກສາຕີພິມໃນ ການດໍາເນີນຄະດີຂອງສະຖາບັນວິທະຍາສາດແຫ່ງຊາດສະຫະລັດ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຄົ້ນພົບທໍາມະຊາດທີ່ຮູ້ຈັກ ເອນໄຊ ທີ່ປ້ອນໃສ່ຖົງຢາງ. ນີ້ແມ່ນການຄົ້ນພົບໂອກາດໃນຂະນະທີ່ພວກເຂົາເຈົ້າກຳລັງກວດເບິ່ງໂຄງປະກອບຂອງເອນໄຊທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນສິ່ງເສດເຫຼືອທີ່ພ້ອມຈະນຳໄປນຳໃຊ້ຄືນຢູ່ສູນແຫ່ງໜຶ່ງໃນປະເທດຍີ່ປຸ່ນ. ເອນໄຊນີ້ເອີ້ນວ່າ Ideonella sakaiensis 201-F6, ສາມາດ “ກິນ” ຫຼື “ປ້ອນ” ພາດສະຕິກທີ່ມີສິດທິບັດ PET ຫຼື polyethylene terephthalate ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດໃນຂວດພາດສະຕິກຫຼາຍລ້ານໂຕນ. ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວ enzyme ໄດ້ອະນຸຍາດໃຫ້ແບັກທີເຣຍທໍາລາຍພລາສຕິກເປັນແຫຼ່ງອາຫານຂອງພວກມັນ. ບໍ່ມີວິທີແກ້ໄຂການຣີໄຊເຄີນໃນປັດຈຸບັນສໍາລັບ PET ແລະຂວດພາດສະຕິກທີ່ເຮັດດ້ວຍ PET ຍັງຄົງຢູ່ກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍກວ່າຮ້ອຍປີ. ການສຶກສານີ້ນໍາພາໂດຍທີມງານຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Portsmouth ແລະຫ້ອງທົດລອງພະລັງງານທົດແທນແຫ່ງຊາດ (NREL) ຂອງກະຊວງພະລັງງານຂອງສະຫະລັດໄດ້ສ້າງຄວາມຫວັງອັນໃຫຍ່ຫຼວງ.
ເປົ້າຫມາຍຕົ້ນສະບັບແມ່ນເພື່ອກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນສາມມິຕິຂອງ enzyme ທໍາມະຊາດນີ້ (ເອີ້ນວ່າ PETase) ແລະນໍາໃຊ້ຂໍ້ມູນນີ້ເພື່ອເຂົ້າໃຈວ່າ enzyme ນີ້ເຮັດວຽກແນວໃດ. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ລັງສີທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງ X-rays - ທີ່ມີຄວາມສະຫວ່າງ 10 ຕື້ກວ່າແສງຕາເວັນເທົ່າທີ່ - ເພື່ອເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງທີ່ສົດໃສແລະເບິ່ງປະລໍາມະນູແຕ່ລະຄົນ. beams ທີ່ມີອໍານາດດັ່ງກ່າວເຮັດໃຫ້ເຂົ້າໃຈການເຮັດວຽກພາຍໃນຂອງ enzymes ແລະສະຫນອງ blueprints ທີ່ຖືກຕ້ອງເພື່ອໃຫ້ສາມາດວິສະວະກໍາ enzymes ໄວແລະປະສິດທິພາບຫຼາຍ. ມັນໄດ້ຖືກເປີດເຜີຍວ່າ PETase ມີລັກສະນະຄ້າຍຄືກັນກັບເອນໄຊອື່ນທີ່ເອີ້ນວ່າ cutinase ຍົກເວັ້ນວ່າ PETase ມີລັກສະນະພິເສດແລະສະຖານທີ່ທີ່ "ເປີດ" ຫຼາຍ, ເຊິ່ງຄິດວ່າຈະຮອງຮັບໂພລີເມີທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍມະນຸດ (ແທນທີ່ຈະເປັນທໍາມະຊາດ). ຄວາມແຕກຕ່າງເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນທັນທີທັນໃດວ່າ PETase ອາດຈະພັດທະນາຫຼາຍຂຶ້ນໂດຍສະເພາະໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີ PET ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສາມາດເຮັດໃຫ້ PET ຍ່ອຍສະຫຼາຍໄດ້. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ປ່ຽນສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຂອງ PETase ເພື່ອເຮັດໃຫ້ມັນຄ້າຍຄື cutinase. ສິ່ງທີ່ປະຕິບັດຕາມແມ່ນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ບໍ່ຄາດຄິດທັງຫມົດ, PETase mutant ສາມາດທໍາລາຍ PET ໄດ້ດີກວ່າ PETase ທໍາມະຊາດ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນຂະບວນການເຂົ້າໃຈແລະພະຍາຍາມປັບປຸງຄວາມສາມາດຂອງ enzyme ທໍາມະຊາດ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສິ້ນສຸດລົງໂດຍບັງເອີນວິສະວະກໍາ enzyme ໃໝ່ ເຊິ່ງດີກວ່າ enzyme ທໍາມະຊາດໃນການທໍາລາຍ PET. ພລາສຕິກ. ເອນໄຊນີ້ຍັງສາມາດຍ່ອຍສະຫຼາຍໂພລີເອທິລີນ furandicarboxylate, ຫຼື PEF, ທົດແທນຊີວະພາບສໍາລັບພາດສະຕິກ PET. ອັນນີ້ສ້າງຄວາມຫວັງທີ່ຈະຕ້ານທານກັບສານຍ່ອຍອື່ນໆເຊັ່ນ PEF (Polyethylene Furanoate) ຫຼືແມ້ກະທັ້ງ PBS (Polybutylene succinate). ເຄື່ອງມືສໍາລັບວິສະວະກໍາ enzyme ແລະ evolution ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງສໍາລັບການປັບປຸງຕື່ມອີກ. ນັກຄົ້ນຄວ້າກໍາລັງຊອກຫາວິທີການປັບປຸງ enzyme ເພື່ອໃຫ້ຫນ້າທີ່ຂອງມັນສາມາດຖືກລວມເຂົ້າໃນການສ້າງຕັ້ງອຸດສາຫະກໍາຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ຂະບວນການວິສະວະກໍາແມ່ນຄ້າຍຄືກັນຫຼາຍກັບ enzymes ເຊິ່ງປະຈຸບັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຝຸ່ນຊັກຟອກຊີວະພາບຫຼືໃນການຜະລິດນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຊີວະພາບ. ເຕັກໂນໂລຊີມີຢູ່ແລະດັ່ງນັ້ນຄວາມເປັນໄປໄດ້ອຸດສາຫະກໍາຄວນຈະບັນລຸໄດ້ໃນຊຸມປີຂ້າງຫນ້າ.
ການຄົ້ນຄວ້າເພີ່ມເຕີມແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອເຂົ້າໃຈບາງດ້ານຂອງການສຶກສານີ້. ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ເອນໄຊຈະແຕກແຍກປລາສຕິກທີ່ໃຫຍ່ກວ່າອອກເປັນຕ່ອນນ້ອຍ, ສະນັ້ນມັນຈຶ່ງສະໜັບສະໜູນການນຳມາໃຊ້ໃໝ່ຂອງຂວດປຼາສະຕິກ, ແຕ່ພລາສຕິກທັງໝົດນີ້ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຟື້ນຟູກ່ອນ. ພາດສະຕິກທີ່ "ນ້ອຍກວ່າ" ນີ້ເມື່ອຖືກເກັບຄືນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຫັນພວກມັນກັບຄືນສູ່ຂວດພາດສະຕິກ. ເອນໄຊບໍ່ສາມາດ “ໄປຊອກຫາພລາສຕິກດ້ວຍຕົວມັນເອງ” ໃນສະພາບແວດລ້ອມໄດ້. ທາງເລືອກຫນຶ່ງທີ່ສະເຫນີອາດຈະເປັນການປູກ enzyme ນີ້ເຂົ້າໄປໃນເຊື້ອແບັກທີເຣັຍບາງຊະນິດທີ່ສາມາດເລີ່ມທໍາລາຍພາດສະຕິກໃນອັດຕາທີ່ສູງກວ່າໃນຂະນະທີ່ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ. ນອກຈາກນີ້, ຜົນກະທົບໃນໄລຍະຍາວຂອງ enzyme ນີ້ຍັງຕ້ອງໄດ້ຮັບການເຂົ້າໃຈ.
The impact of such an innovative solution to tackle plastic waste would be very high on a global scale. We have been trying to tackle the plastic problem ever since the advent of plastic itself. There have been laws banning single-plastic use and also recycled plastic is now favoured everywhere. Even small steps like banning plastic carry bags in supermarkets has been all the over the media. The point is, we need to act fast if we would like to preserve our ດາວ from plastic ມົນລະພິດ. Though we must carry on adopting recycling in our everyday life while encouraging our children to do so as well. We still need a good long-term solution which can go hand in hand with our own individual efforts. This research marks a beginning for tackling one of the biggest problems which our ດາວ is facing.
***
{ທ່ານສາມາດອ່ານເອກະສານການຄົ້ນຄວ້າຕົ້ນສະບັບໄດ້ໂດຍການຄລິກທີ່ລິ້ງ DOI ທີ່ໃຫ້ໄວ້ຂ້າງລຸ່ມນີ້ໃນລາຍຊື່ແຫຼ່ງທີ່ອ້າງອີງ}
ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ (s)
Harry P et al. 2018. ລັກສະນະ ແລະ ວິສະວະກໍາຂອງໂພລີເອສເຕຣເຕສທີ່ມີກິ່ນຫອມທີ່ເສື່ອມໂຊມແບບພລາສຕິກ. ການດຳເນີນງານຂອງສະພາວິທະຍາສາດແຫ່ງຊາດ. https://doi.org/10.1073/pnas.1718804115
