باکتری‌هایی که پلاستیک می‌خورند

پلاستیک‌ها: درباره آنها شناخت دارید،شاید دوست‌شان نداشته باشید، اما احتمالا هر روز ازآنها استفاده می‌کنید. پژوهشگران تخمین می‌زنند که تا سال ۲۰۵۰، مقدار پلاستیک ازتعداد ماهی‌هایاقیانوس‌ها پیشی بگیرد.
علی‌رغم تمام تلاش‌های ما، تنها نه درصد از پلاستیک‌هایمصرفی ما بازیافت می‌شود. و حتی از آن بدتر، پلاستیک بسیار مقاوم و بادوام است و پژوهشگران تخمین می‌زنند که تجزیه کامل آنها شاید بین ۵۰۰ تا ۵۰۰۰ سال طول بکشد. فروشویی آنها آلاینده‌های شیمیایی خطرناکی را وارد خاک و اقیانوس‌ها، غذا، آب و بدن ما می‌کند.
پس ما با این همه زباله‌یپلاستیکی چه کردیم؟ خوب ساده است. پلاستیک ارزان، مقاوم، انطباق‌پذیراست و همه جا یافت می‌شود. اما خبر خوب این است که چیز دیگری هم مانند پلاستیک هست که ارزان،و انطباق‌پذیراست و همه جا یافت می‌شود. تحقیق من نشان می‌دهد که این چیز می‌تواند در حل معضل آلودگی پلاستیک به ما کمک کند.
من درباره باکتری‌ها حرف می‌زنم. باکتری‌ها، موجودات ریز میکروسکوپیهستند که با چشم غیرمسلح قابل دیدن نیستند و همه جا زندگی می‌کنند، در تمام محیط‌های ناهمگون و سخت، از شکم انسان گرفته تا خاک، پوست، تا حفره‌های کف اقیانوس که دمای هوا در آنجاتا ۳۷۰ درجه سبلیسیوس می‌رسد زندگی می‌کنند. باکتری‌ها در همه جا زندگی می‌کنند، در تمام محیط‌های ناهمگون و سخت. بنابراین آنها باید برای تامینغذای خود بسیار خلاق باشند. باکتری‌های زیادی هم وجود دارد. محققان برآورد می‌کنند که تقریبا پنج میلیون تریلیون تریلیون یعنی یک پنج و ۳۰ صفرجلوی آن -- باکتری روی زمین وجود دارد. حالا در نظر داشته باشید که ما انسان‌ها سالانه ۳۰۰ میلیون تنپلاستیک جدید تولید می‌کنیم. می‌توانم بگویم که رقم تولید پلاستیک ما با تعداد باکتری‌ها قابل مقایسه است.
خوب بعد از دانستن این موضوع و بعد از یادگیری تمام راه‌های خلاقانه‌ای که باکتری‌ها غذای‌شان را تولید می‌کنند، من به این فکر کردم که: آیا این باکتری‌ها می‌توانند در این محیط آلوده به پلاستیک راهی پیدا کنند تا از پلاستیکبه عنوان غذا استفاده کنند؟ خوب، این سوالی است که چند سال پیش تصمیم گرفتم آن را دنبال کنم. حالا، خوشبختانه، من از یکی از آلوده‌ترین شهرهای آمریکا هوستون، تگزاس می‌آیم.
(خنده حضار)
در زادگاه من به تنهایی، هفت سایت انهدام زباله‌های سمی از سویسازمان حفاظت محیط زیست تعیین شده است. این سایت‌ها به قدری آلوده هستند، که دولت پاک‌سازی آنها را جزاولویت‌های ملی قرار داده است. پس من تصمیم گرفتم که از اینسایت‌ها بازدیدی داشته باشم و نمونه‌های خاکی که پر ازباکتری است را جمع‌آوری کنم. اول با یک پروتکل که یک کلمه پیچیده‌ی علمیبرای دستورپخت است، کلنجار رفتم. چیزی که می‌خواستم درست کنمیک جور وسیله بدون کربن یا محیط بدون غذا بود. محیطی بدون کربن‌ها یا غذاهای معمولی که باکتری‌ها هم مانند ما انسان‌ها،برای زندگی به آنها نیاز دارند.
در این محیط به باکتری‌هایم فقط یککربن تنها یا منبع تغذیه می‌دادم. باکتری‌ها را با پلی‌اتیلن ترفتالات یا پلاستیک پت تغذیه می‌کردم. پلاستیک پت یکی ازپرکاربردترین پلاستیک‌های دنیاست. این پلاستیک در انواع ظرف غذا وبطری‌های نوشیدنی بکار می‌رود، که شناخته شده‌ترین نمونه‌ی آن،بطری‌های آب معدنی است، که امروزه انسان‌ها با سرعت یک میلیوندر دقیقه آن را مصرف می‌کنند. آنچه که من باید می‌کردم این بود که باکتری‌هایم را در معرض رژیم غذاییاجباری پلاستیک پت قرار می‌دادم تا ببینم کدام‌شان ممکن است جان سالم بدرببرد و یا خیلی خوش‌بینانه رشد کند.
چنین آزمایشی نوعی غربالگری بود تا باکتری‌هایی که خود را با محیطآلوده به پلاستیک وفق می‌دادند و توانایی تغذیه از پلاستیک پت را پیدا می‌کردند شناسایی کنم. با استفاده از این غربالگری، توانستم که تعدادی باکتری پیدا کنم که این این کار را انجام داده بودند. این باکتری‌ها راهی برایخوردن پلاستیک پیدا کرده بودند.
این باکتری‌ها چطوراین کار را انجام می‌دهند؟ خوب، واقعا ساده است. درست مانند ما انسان‌ها که کربن یا غذا را به واحدهای قندی تبدیل می‌کنیم تا بعدا از انرژی آن استفاده کنیم، باکتری‌ها هم همانطور عمل می‌کنند. به هرحال باکتری‌های من از فرآیند هضم پلاستیک بزرگ، مقاوم و بادوام پت سر در آورند.
برای این کار باکتری‌های من از یک گونه خاصی استفاده می‌کنند که آنزیم نامیده می‌شود. آنزیم‎‌ها ترکیبات ساده‌ای هستندکه در تمام چیزهای زنده وجود دارند. انواع مختلفی از آنزیم‌ها وجود دارد، اما اساسا این آنزیم‌ها باعثپیشرفت این فرآیندها می‌شوند، مثلا باعث تبدیل غذا به انرژی می‌شوند. برای مثال، ما انسان‌هاآنزیمی به نام آمیلاز داریم که به ما کمک می‌کند تا زنجیره‌هایپیچیده مانند نشاسته را به تکه‌های کوچکتر قند تجزیه کنیم تا بعدا از آنهابرای تامین انرژی استفاده کنیم. باکتری‌های من آنزیمویژه‌ای به نام لیپاز دارند که به پلاستیک بزرگ، مقاوم و بادوام پت می‌چسبند و باعث می‌شوند تا بهقطعات کوچکتر قندی تبدیل شوند تا بعدا بتوانند از آنها تغذیه کنند. خوب اساسا، پلاستیک پت از آلاینده‌هایبزرگ، مقاوم و بادوام به غذایی خوشمزه برای باکتری‌های من تبدیل می‌شود. خیلی معرکه است، مگر نه؟
من فکر می‌کنم، با توجه به گستره‌یکنونی مشکل آلودگی پلاستیکی ما این روش موثری به نظر می‌آید. آمارهایی که فقط در مورد انباشت زباله‌های پلاستیکی روی زمین با شما درمیان گذاشتم بسیار هراس‌انگیز است. و بسیار ترسناک. من فکر می‌کنم که آنها  خاطر نشان می‌کنند که اگرچه کاهش، استفاده دوباره و بازیافت مهم است اما به تنهایی برای حلاین مشکل کافی نیستند. به نظرم اینجاست که باکتری‎‌ها می‌توانند به کمک ما بیایند.
اما درست می‌دانم چرامفهوم کلی کمک باکتریایی ممکن است باعث تشویش برخی افراد شود. قبل از هرچیز، اگر پلاستیک هرجاییباشد و این باکتری‌ها از آنها تغذیه کنند، آیا خطر انتشار این باکتری‌ها درمحیط ما را تهدید نمی‌کند؟ خوب، پاسخ این سوال منفی استو من به شما خواهم گفت چرا. این باکتری‌ها همین الان هم در محیط هستند. باکتری‌های تحقیق من هیولاهایی کهاز نظر ژنتیکی دستکاری شده‌اند نیستند. این‌ها باکتری‌های طبیعی هستند که با محیط آلوده به پلاستیکخود را تطبیق می‌دهند. و توانایی باورنکردنی درخوردن پلاستیک پت پیدا کرده‌اند.
پس فرآیند خوردن پلاستیکیک فرآیند طبیعی است. اما این روند به طرز عجیبیآهسته صورت می‌گیرد. کارهای زیادی باقی مانده که باید صورت گیرد تا سرعت این فرآیند به آهنگی معقول برسد. پژوهش من به دنبال یافتن راهی برای تحقق آن است که به این منظور یک سری عملیات فرآوری با اشعهUV و مادون بنفش روی آن انجام می‌دهیم که اساسا به معنای آن است که ما پلاستیکپت را با نورخورشید منفجر می‌کنیم. همانطور که گوشت را برای تهیهاستیک با خواباندن در مواد نرم می‌کنیم، نور خورشید هم پیوندهای بزرگ،مقاوم و بادوام پلاستیک پت را شکسته و به قطعات نرم و مناسب برایجویدن باکتری‌های من تبدیل می‌کند.
در آخر، تحقیق من درصدد آن است تا سیستمی بدون کربن در ابعاد صنعتی شبیه به کود بسازد که این باکتری‌ها بتوانند دریک سیستم کنترل‌شده رشد کنند، که تنها منبع تغذیه‌شان زباله پلاستیکی پت است. تصور کنید که یک روز قادر خواهید بود کهبا قرار دادن تمام زباله‌های پلاستیکی خود در یک سطل زباله در کنارخیابان که به دفع زباله‌های پلاستیکی ازطریق باکتریاختصاص داده شده از شرآنها خلاص شوید. به نظر من با قدری سخت‌کوشی این امر تحقق می‌یابد.
باکتری‌های پلاستیک‌خور نوشدارو نیستند. اما با توجه به آمارهای کنونی، واضح است که ما انسان‌ها می‌توانیم کمک کمی به حل این مشکل کنیم. زیرا ما انسان‌ها، با مشکل اضطراری آلودگیپلاستیکی روبرو هستیم. باکتری‌ها می‌توانند بخشمهمی از این راه حل باشند.
متشکرم.
(تشویق حضار)