آنزیم‌های تعبیه‌شده به پلاستیک‌ها کمک می‌کنند تا سریع‌تر در اعماق دریا تجزیه شوند

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

دانشمندان راهی ابداع کرده اند که انواع خاصی از پلاستیک قابل کمپوست در محیط های دریایی، از آب های کم عمق ساحلی گرفته تا اعماق دریا، بسیار سریع تر تجزیه می شوند. این پیشرفت از آنزیم های ریز تعبیه شده در پلاستیک حاصل می شود که به تخریب آن از درون کمک می کند.

همانطور که از نام آن پیداست، پلاستیک های قابل کمپوست نوعی پلاستیک زیست تخریب پذیر هستند که برای تجزیه کامل به دلیل عملکرد میکروارگانیسم ها در یک محیط کمپوست سازی، مانند تاسیسات کمپوست صنعتی، طراحی شده اند. و اگرچه در کمپوست تجزیه می شوند، اما می توانند برای مدت طولانی در محیط های سرد دریایی باقی بمانند.

هر سال میلیون‌ها تن پلاستیک به اقیانوس‌ها سرازیر می‌شوند، جایی که می‌توانند برای چندین دهه باقی بمانند و حیات دریایی و اکوسیستم‌ها را تهدید کنند. بنابراین، برای کمک به مقابله با این مشکل، محققان به رهبری تاداهیسا ایواتا در دانشگاه توکیو تصمیم گرفتند پلاستیک‌های قابل کمپوست را به سرعت در دریا بدون از دست دادن استحکام خود در هنگام استفاده از بین ببرند.

آنها جزئیات تحقیقات خود را در مجله Nature منتشر کردند. خلاصه پژوهشی در همین نسخه نیز کار را خلاصه می کند.

دانشمندان چهار نوع پلاستیک قابل کمپوست (PBS، PBSA، PCL و PBAT) را برداشتند و آنها را ذوب کردند. مخلوط کردن آنزیم ها در پلاستیک مذاب معمولا دشوار است زیرا گرمای شدید پروتئین های ظریف را از بین می برد. با این حال، تیم این مشکل را با استفاده از فرم‌های خشک شده در انجماد Candida antarctica lipase B و Humicola insolens cutinase حل کرد. سپس آن‌ها این مواد را به صورت فیلم‌ها و ریزدانه‌ها برای شبیه‌سازی زباله‌های پلاستیکی و میکروپلاستیک‌های آماده برای آزمایش در محیط‌های واقعی شکل دادند.

برای اینکه ببینند آیا آنها نسبتا سریع تجزیه می شوند یا خیر، دانشمندان نمونه ها را در مکان های مختلف دریایی، از جمله آب های کم عمق ساحلی و کف های اعماق دریا مستقر کردند. و آنها آنها را در دوره های مختلف از یک ماه تا 18 ماه تحت نظر داشتند.

به طور کلی، نتایج امیدوارکننده بود، اگرچه آنها بر اساس پلیمر، آنزیم و مکان متفاوت بودند. در عمق 757 متری (2483 فوت)، لایه‌های سه نوع پلاستیک حاوی 3 درصد کوتیناز تقریبا تمام جرم خود را در عرض پنج ماه از دست دادند، در حالی که کنترل‌های بدون آنزیم به سختی تغییر کردند. میکروبیدهای حاوی کوتیناز نیز در این عمق نشانه هایی از تخریب را نشان دادند.

برخی از مواد سخت تر بودند، مانند PBAT، که در شرایط مشابه کمی بیش از 12 درصد از دست داد. آنزیم‌ها حتی در اعماق 5503 متری اقیانوس‌ها برای تجزیه پلاستیک به کار خود ادامه دادند.

در آب های کم عمق ساحلی، افزودن تنها 0.1 درصد از یک آنزیم، روند تجزیه را تسریع می کند.

به همان اندازه که علم چشمگیر است، محققان تاکید می کنند که راه حل های فنی تنها بخشی از پاسخ هستند. بهبود زیست تخریب پذیری دریایی به تنهایی پایداری کلی محیط زیست را تضمین نمی کند.

توسط نویسنده ما پل آرنولد برای شما نوشته شده است، توسط لیزا لاک ویرایش شده و توسط رابرت ایگان بررسی و بررسی شده است — این مقاله نتیجه کار دقیق انسانی است. ما برای زنده نگه داشتن روزنامه نگاری علمی مستقل به خوانندگانی مانند شما متکی هستیم. اگر این گزارش برای شما مهم است، لطفا یک کمک مالی (به ویژه ماهانه) در نظر بگیرید. به عنوان تشکر، یک حساب کاربری بدون آگهی دریافت خواهید کرد.

QiuYuan Huang و همکاران، پلی استرهای تعبیه شده با آنزیم برای تجزیه زیستی تسریع شده در اعماق دریا، طبیعت (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-11192-1

پلاستیک های تعبیه شده با آنزیم ها به راحتی در دریا تجزیه می شوند، طبیعت (2026). DOI: 10.1038/d41586-026-03282-x

کارشناسی زیست شناسی از دانشگاه لندن. تهیه کننده مستند بی بی سی با تجربه سفر در جهان. مشاغل آزاد از جنوب اسپانیا. نمایه کامل →

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →