‎เว็บสล็อต แบคทีเรียกินพลาสติก: พันธุวิศวกรรมและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม‎

‎เว็บสล็อต แบคทีเรียกินพลาสติก: พันธุวิศวกรรมและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม‎

 โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎Scott Dutfield‎‎ ‎‎เว็บสล็อต ‎‎ เผยแพร่เมื่อ ‎‎23 มีนาคม 2022‎‎ค้นพบวิธีการค้นพบแบคทีเรียที่กินพลาสติกและออกแบบใหม่เพื่อช่วยแก้ไขปัญหาพลาสติกของโลก ‎‎แบคทีเรียที่กินพลาสติกสามารถช่วยได้หนึ่งวันในการรับมือกับพลาสติก 14 ล้านตันที่ขนถ่ายในมหาสมุทรของเราทุกปี มลพิษพลาสติกนําไปสู่ผลกระทบอย่างรุนแรงต่อระบบนิเวศทางทะเลและอาจส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ ตัวอย่างเช่นเมื่อ

พลาสติกเข้าสู่มหาสมุทรมันสามารถทําให้สัตว์หายใจไม่ออกและพัวพันตามสหภาพระหว่างประเทศ

เพื่อการอนุรักษ์ธรรมชาติ (IUCN) ‎‎ไมโครพลาสติกยังกินเข้าไปโดยสัตว์ทะเลหลายชนิดที่ทั้งถูกล่าโดยสายพันธุ์อื่นและเราจับเป็นอาหาเมื่อกินเข้าไปแล้วไมโครพลาสติกสามารถชะล้างสารปนเปื้อนที่เป็นพิษที่รวบรวมบนพื้นผิวของพวกเขาเข้าสู่ร่างกายของสิ่งมีชีวิตที่บริโภคตาม IUCN ‎‎สารพิษเหล่านั้นสามารถสะสมและถ่ายโอนห่วงโซ่อาหารจากสิ่งมีชีวิตในทะเลไปสู่มนุษย์เมื่อใดก็ตามที่เรากินสิ่งที่ถูกนํามาจากทะเล บนบกพลาสติกส่วนใหญ่จะจบลงด้วยการฝังกลบหรือเผาไหม้เป็นเตาเผาซึ่งปล่อยควันพิษ เพียง 16% ของพลาสติกทั้งหมดที่ผลิตจะถูกรีไซเคิลเพื่อทําพลาสติกใหม่ตาม ‎‎BBC‎‎อย่างไรก็ตามในปี 2016 นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้ค้นพบสิ่งที่น่าทึ่งซึ่งสามารถช่วยแก้ไขปัญหาพลาสติกของโลกตามวารสาร‎‎วิทยาศาสตร์‎‎ นักวิทยาศาสตร์เก็บขวดพลาสติกนอกโรงงานรีไซเคิลและพบว่าแบคทีเรียชนิดหนึ่งกําลัง “กิน” ผ่านพวกเขา โดยปกติแบคทีเรียใช้เวลาในการดูดซับสารอินทรีย์ที่ตายแล้ว แต่ Ideonella sakaiensis ได้พัฒนารสชาติสําหรับพลาสติกบางชนิดที่เรียกว่าโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ‎

‎ภาพประกอบ 3 มิติของ PETase ทําลายโซ่ของโมเลกุลพลาสติก ‎‎(เครดิตภาพ: เก็ตตี้อิมเมจ)‎

‎หลังจากวิเคราะห์แบคทีเรียนักวิทยาศาสตร์พบว่ามันผลิต‎‎เอนไซม์‎‎ย่อยอาหารสองชนิดที่เรียกว่า HYDROLYZING PET หรือ PETase เมื่อเอนไซม์เหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับพลาสติก PET มันจะสลายโซ่โมเลกุลยาวออกเป็นโซ่ที่สั้นกว่า (โมโนเมอร์) ที่เรียกว่ากรดเทเรฟทาลิกและเอทิลีนไกลคอล โมโนเมอร์เหล่านี้จะถูกย่อยสลายต่อไปเพื่อปล่อยพลังงานเพื่อการเจริญเติบโตของ‎‎แบคทีเรีย‎

‎หลังจากการค้นพบแบคทีเรียที่กินพลาสติกนักวิทยาศาสตร์ทางพันธุกรรมหลายคนได้ทดลองกับ ‎‎Ideonella sakaiensis ‎‎เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ หนึ่งในกิจการวิจัยดังกล่าวได้รับแบคทีเรียวิศวกรรมทางพันธุกรรมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการผลิตเอนไซม์, เช่น E.coli, และเปลี่ยนเป็นโรงงาน PETase. ‎

‎แม้ว่าการค้นพบจะมีความหวังในการต่อสู้กับการติดตั้งพลาสติก แต่นักวิทยาศาสตร์เตือนว่าเรายังคงอยู่

ห่างจากการใช้งานเชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวาง ในทํานองเดียวกัน PETase จะย่อยสลายพลาสติก PET เท่านั้นมีพลาสติกอีกหกชนิดที่เรายังคงไม่สามารถย่อยสลายได้โดยใช้เอนไซม์ ‎

‎ซูเปอร์พีเทส ‎‎นักวิจัยที่‎‎มหาวิทยาลัย Portsmouth‎‎ ได้ออกแบบ PETase ใหม่เพื่อสร้างเอนไซม์ “ค็อกเทล” ที่พวกเขากล่าวว่าสามารถย่อยพลาสติกได้เร็วกว่าปกติถึงหกเท่า นักวิทยาศาสตร์รวม PETase กับเอนไซม์กินพลาสติกอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่า MHETase เพื่อสร้างเอนไซม์ซุปเปอร์หนึ่งตัวตามวารสาร ‎‎Proceedings of the National Academy of Sciences of The United States of America (PNAS)‎‎ ‎‎เอนไซม์ PETase-MHETase รวมกันถูกสร้างขึ้นด้วย synchrotron ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคชนิดหนึ่งที่ใช้รังสีเอกซ์สว่างกว่าดวงอาทิตย์ 10 พันล้านเท่าตามรายงานของมหาวิทยาลัย Portsmouth มันช่วยให้นักวิจัยเห็นอะตอมของแต่ละเอนไซม์และวาดพิมพ์เขียวโมเลกุลของพวกเขา ‎

‎นักวิทยาศาสตร์จึงเย็บ‎‎ดีเอ็นเอ‎‎เข้าด้วยกันเพื่อสร้างเอนไซม์ซุปเปอร์ เอนไซม์นี้ยังสามารถสลายโพลีเอทิลีน furanoate (PEF), พลาสติกชีวภาพที่ใช้น้ําตาล.‎‎ภาพประกอบทางวิทยาศาสตร์ของ ‘เอนไซม์ซุปเปอร์’ ที่สร้างขึ้นโดยการเย็บเอนไซม์แบคทีเรียกินพลาสติก MHETase และ PETase ด้วยกัน ‎‎‎นักวิจัยที่‎‎มหาวิทยาลัยเอดินบะระ‎‎ได้ใช้แบคทีเรีย‎‎อีโคไล‎‎เพื่อแปลงพลาสติกเป็นวานิลลินซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของสารสกัดจากถั่ววานิลลา เมื่อพิจารณาว่าความต้องการวานิลลินทั่วโลกเกิน 40,000 ตัน (37,000 เมตริกตัน) ในปี 2018 และ 85% ทําจากสารเคมีที่นํามาจากเชื้อเพลิงฟอสซิลการใช้พลาสติกอาจเป็นสถานการณ์ทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม‎‎ตามที่ Live Science ได้รายงานไว้ก่อนหน้านี้‎‎ ‎

‎หลังจากย่อยสลายพลาสติก PET ลงในโมโนเมอร์พื้นฐานนักวิจัยได้ทํากระบวนการต่อไปอีกขั้นหนึ่งและแปลงโมโนเมอร์กรดเทเรฟทาลิกเป็นวานิลลินผ่านชุดของปฏิกิริยาทางเคมี วานิลลินที่เกิดขึ้นเชื่อว่าจะเหมาะสําหรับการบริโภคของมนุษย์, แม้ว่าจะจําเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม. ‎‎ตัวแปรโผล่ออกมาที่ไหน? ‎‎ ตัวอย่างเอกสารแรกสุดของตัวแปรแกมมาหรือที่เรียกว่า P.1 ถูกรวบรวมในบราซิลในเดือนพฤศจิกายน 2020 ‎‎ตามรายงานของ WHO‎‎ นักวิทยาศาสตร์พบตัวแปรในญี่ปุ่นครั้งแรกในต้นเดือนมกราคม 2021 เมื่อนักเดินทางสี่คนทดสอบในเชิงบวกสําหรับไวรัสหลังจากเดินทางไปบราซิล นักวิจัยพบหลักฐานว่าตัวแปรนี้แพร่หลายอยู่แล้วในประเทศอเมริกาใต้ ‎‎The New York Times รายงาน‎‎ แกมมาถูกระบุว่าเป็นตัวแปรของความกังวลเมื่อวันที่ 11 มกราคม 2021 ‎‎มันอยู่ไหน? ‎‎ แกมมาไม่ได้แพร่กระจายอย่างกว้างขวางอีกต่อไป ในเดือนกรกฎาคม 2021 มีรายงานแกมมาใน 74 ประเทศทั่วโลกตาม‎‎รายงานของสหประชาชาติ‎‎ แต่กรณีจางหายไปกับการเพิ่มขึ้นของเดลต้าและ omicron, มีน้อยหรือฃ เว็บสล็อต