ჩამდინარე წყლებში ბაქტერიებს შეუძლიათ დაშალონ პლასტმასი საკვების მისაღებად
- ამ აღმოჩენამ შეიძლება გამოიწვიოს პლასტმასის ნარჩენების ახალი ბიოინჟინერული მიდგომები დასუფთავებაში.
- ეს ახალი სტატია დაფუძნებულია არისტილდის გუნდის წინა კვლევაზე, რომელმაც აღმოაჩინა მექანიზმები, რომლის გამოყენებით Comamonas testosteroni-ს ბაქტერიები ამუშავებენ დაშლილ მცენარეებსა და პლასტმასისგან მოპოვებულ ნახშირწყლებს.
- თუმცა არისტილდი ფიქრობს, რომ ეს აღმოჩენა ხელს შეუწყობს გარემოსთან დაკავშირებული პრობლემების მოგვარებას, მისი აზრით, ეს ახალი ცოდნა დაეხმარება ადამიანებს, გაიგონ, როგორ ვითარდება პლასტმასა ჩამდინარე წყლებში.
მკვლევრები დიდი ხნის მანძილზე აკვირდებოდნენ ბუნებრივი ბაქტერიების ოჯახის, Comamonadacae-ს ზრდას ქალაქის მდინარეების და ჩამდინარე წყლების სისტემებში ჩაყრილ პლასტმასაზე, მაგრამ კონკრეტულად როგორ მოქმედებდა ეს ბაქტერია, საიდუმლოდ რჩებოდა.
ახლა კი, ჩრდილო-დასავლეთ უნივერსიტეტის მკვლევრების ხელმძღვანელობით, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, როგორ შლის კომამონას (Comamonas) ბაქტერიები პლასტმასას, საკვებისთვის. პირველ რიგში ისინი შლიან პლასტმასას მცირე ზომის ნაწილაკებად, რასაც ნანოპლასტმასა ეწოდება. შემდეგ, გამოიყოფა სპეციალური ფერმენტი, რომელიც პლასტმასას უფრო წვრილ ნაწილაკებად ყოფს. საბოლოოდ, მკვლევარებმა აღმოაჩინეს, რომ ბაქტერია პლასტმასიდან მოპოვებული ნახშირწყლების ატომურ წრეს საკვების წყაროდ იყენებს.
ეს აღმოჩენა შესაძლებელს ხდის ბაქტერიებზე დაფუძნებული ინჟინერული გადაწყვეტილებების შემუშავებას, რთულად გადამუშავებადი პლასტმასის ნარჩენების დასუფთავებისთვის, რომელიც აბინძურებს სასმელ წყალს და აზიანებს ბუნებას.
ეს ახალი სტატია დაფუძნებულია არისტილდის გუნდის წინა კვლევაზე, რომელმაც აღმოაჩინა მექანიზმები, რომლის გამოყენებით Comamonas testosteroni-ს ბაქტერიები ამუშავებენ დაშლილ მცენარეებსა და პლასტმასისგან მოპოვებულ ნახშირწყლებს. ამ ახალ კვლევაში არისტილდმა და მისმა გუნდმა ხელახლა გამოიკვლია C. testosteroni, რომელიც იზრდება პოლიეთილენ ტერეფტალატზე (PET), პლასტმასის სახეობაზე, ზოგადად გამოყენებადი საკვების შეფუთვასა და სასმელ ბოთლებზე. ვინაიდან ის მარტივად არ იშლება, PET-ი პლასტმასით დაბინძურების მსხვილი წყაროა.
“PET პლასტმასი გლობალური მაჩვენებლის 12%-ს წარმოადგენს”, – ამბობს არისტილდი, “და ის ჩამდინარე წყლების 50%-მდე წილს წარმოადგენს”.
C.testosteroni-ს პლასტმასაზე ზემოქმედების და მასზე კვების უკეთესად გაგების მიზნით არისტილდმა და მისმა გუნდმა გამოიყენა სხვადასხვა თეორიული და ექსპერიმენტული მიდგომა. პირველ რიგში, მათ გაზარდეს ბაქტერია PET-ს ფენებსა და ბურთულებზე და დააკვირდნენ, როგორ იცვლებოდა პლასტმასის ზედაპირი დროის მონაკვეთში. შემდეგ მათ შეისწავლეს წყალი ბაქტერიის გარშემო, ეძებდნენ დაშლის ფაქტებს პლასტმასის მომცრო ნაწილაკებსა და ნანოპლასტმასაზე, და ბოლოს, მკვლევრებმა ჩაიხედეს ამ ბაქტერიების შიგნით PET-ის დაშლის მექანიზმების დასადგენად.
არისტილდმა თქვა: ”ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ ჩამდინარე წყლების ბაქტერიებს აქვთ მონომერების დონემდე პლასტმასის დაშლის თანდაყოლილი უნარი პატარა სტრუქტურულ ბლოკებზე, რომელთა გაერთიანებით იქმნება პოლიმერები. ეს პატარა ზომის ელემენტები ნახშირბადის ბიოლოგიურად ხელმისაწვდომი წყაროა ამ ბაქტერიების ზრდისთვის.
თუმცა არისტილდი ფიქრობს, რომ ეს აღმოჩენა ხელს შეუწყობს გარემოსთან დაკავშირებული პრობლემების მოგვარებას, მისი აზრით, ეს ახალი ცოდნა დაეხმარება ადამიანებს, გაიგონ, როგორ ვითარდება პლასტმასა ჩამდინარე წყლებში.
“ჩამდინარე წყლები მიკრო და ნანოპლასტმასის უზარმაზარი რეზერვუარია”, – ამბობს არისტილდი. – “ბევრი ადამიანი ფიქრობს, რომ ნანოპლასტმასები ჩამდინარე წყლების გამწმენდებში ნანოპლასტმასების სახით აღწევს, მაგრამ ჩვენ ვაჩვენებთ, რომ ნანოპლასტმასები შეიძლება წარმოიქმნას ჩამდინარე წყლების გასუფთავების პროცესში მიკრობული ზემოქმედებით. ეს არის ის, რასაც უნდა მივაქციოთ ყურადღება იმ დროს, როდესაც ჩვენი საზოგადოება ცდილობს პლასტმასის ქცევის გაგებას მისი მთლიანი გზის გასწვრივ, დაწყებული ჩამდინარე წყლებიდან, დამთავრებული მიმღები მდინარეებითა და ტბებით.
სტატიაზე მუშაობდა: გიორგი ქარქუზაშვილი, რუსუდან ციცქიშვილი
წყარო: News.northwestern.edu
14 იანვარი 2025