Bakteriler artık plastik ile doyacak

Plastik sözcüğü, “biçimlendirme” anlamındaki Yunanca “plastikos” sözcüğünden geliyor.

Plastikler, karbon, hidrojen, oksijen, azot ve diğer organik ya da inorganik elementlerin oluşturduğu basit yapıdaki moleküllü gruplardaki kimyasal bağın polimer (plastiği oluşturan ana kimyasal yapılar) adı verilen uzun bir yapıya dönüştürülmesi ile elde edilen malzemelere verilen genel bir isim.

Bu malzemeler, petrol rafinerilerinde kullanılan ham petrolün işlenmesi sonucu arta kalan malzemelerden elde ediliyor ve genellikle dünyada, polietilen (PE), polipropilen (PP), polistren (PS), poliüreten (PU), polivinilklorür (PVC), poliesterler, polietilen tereftalat (PET, daha çok plastik şişelerin üretiminde kullanılıyor. PET’in üretiminde etilen glikol ve tereftalik asit olarak isimlendirilen iki tür monomer bulunuyor) gibi birçok plastik madde, polimerleri halinde üretiliyor.

Plastikler, poşetlere, bilgisayarlara, otomotiv parçalarına, mobilyaya, tekstil endüstrisine, su şişelerine, gıda ambalajlarına, mutfak panellerine, inşaat malzemelerine, yalıtım malzemelerine, ısıtma-soğutma grubu ekipmanlarına ve cep telefonlarına kadar hayatımızın her alanındalar ve artık yaşamımızın ayrılmaz ve vazgeçilmez bir parçası haline geldiler.

Bu atıkların kontrol altına alınması, dünyamızın, tüm canlıların ve geleceğimizin sürdürülebilir devamlılığı için büyük öneme sahip. Kullanılan bu maddelerin çoğunun (özellikle PET malzemeler) bir defa kullanılıp atılması ve hacimce çok yer kaplamaları çevre kirliliğini de beraberinde getiriyor. Dünya yüzeyinde okyanuslara ulaşan plastik atık miktarının, New York’un Manhattan adasından 34 kat daha büyük ya da İstanbul’un yaklaşık yarısı kadar bir alanı tamamen kaplayabilecek bir miktara denk gelen 8 milyon tondan daha fazla olduğu hesaplanıyor.

Plastik türevi malzemelerin kullanımı özellikle 20. yüzyılın ikinci yarısında hızlı bir artış gösterdi. Artan nüfusun hızlandırdığı tüketim, plastik türevi malzemelerin de kullanımını artırıyor ve dolayısıyla önemli miktarda plastik malzemelerden üretilmiş atık ortaya çıkıyor.

İnsanoğlu, fiziksel ve zihinsel değişim sürecinde, en yüksek miktarda tüketim gerçekleştirdiği, gelişen teknoloji ile birlikte plastiklerin 1 saniyede üretildiği fakat üretilen bu malzemelerin yüzlerce sene doğada yok edilemediği bir çağda yaşıyor.

Plastik maddeler kimyasal çözünmeyle toprak ve suya karışıyor ve bu zararlı maddeler besin zinciri yoluyla insana ulaşıyor. Bu sorunları çözmek için son yıllarda plastik atıkların geri kazanımı ile birçok çalışma yapılıyor. Geri kazanım ile hem çevre kirliliği önleniyor hem de atık maddelerin değerlendirilmesi sonucu ekonomiye büyük katkı sağlanıyor.

2016 yılında Japon bilim insanları tarafından keşfedilen “Ideonella Sakaiensis 201-F6” isimli bakteri türü, plastiğin bir türevi olan polietilen teraftalat (PET) ile besleniyor ve PET malzemelerin bozunmasını sağlayarak kendine enerji sağlıyor. Keşfedilen bu bakteri türü plastik atıkların yok edilmesine ve çevre problemleri için uygulanabilir ve kullanışlı çözümler üretilmesine öncülük edebilir gibi görünüyor.

PET malzemeleri yavaş yavaş sindiren ve yok eden bakteri enzimlerinin varlığı önceden de biliniyordu. Gerçekleştirilen araştırmalar ve çalışmalar ile mevcut bakterilerin yapısal özelliklerinde laboratuvar ortamında değişiklikler yapıldı ve yeni bir mutant bakteri ortaya çıkarıldı.

Keşfedilen bu mutant bakterilerin salgıladığı ve parçalanma konusunda anahtar görevi üstlenen PETaz enzimi ile PET malzemelerin sindiriminin ve biyolojik bir yapıya enerji sağlayarak parçalanması sürecinin daha hızlı ve verimli olduğu gözlendi. Araştırmalar sonucunda elde edilen mutant PETaz enziminin PET bozunmasına katkısının, mutant olmayana göre daha fazla olduğu anlaşıldı.

PET malzemeler biyolojik bozunmaya karşı oldukça dayanıklı ve stabil ayrıca yapıları itibarı ile mukavemeti ve deformasyonlara karşı direnci yüksek malzemeler. PET’ler özellikle tekstil sektöründe pamuk, yün gibi malzemeler ile karıştırılarak kullanılmasının yanında, otomobil lastiği ipliği kullanımında, halı üretiminde, endüstriyel taşıyıcı bantlarda, emniyet kemeri üretiminde, demiryolu yataklarında dolgu malzemesi olarak, bahçe ve yangın hortumu üretimi gibi çok geniş alanlarda kullanılabiliyor.

Bununla birlikte, bir bakteri türünün enzim salgılama yoluyla dayanıklı malzemeleri yaşamının devamı için enerji sağlama amacıyla biyolojik olarak parçalaması ve yok etmesi, dünyamızın ve canlı yaşamının devamı için sürdürülebilir çözümlere altyapı oluşturuyor ve bu nedenle desteklenmesi gereken alanlardan biri olarak öne çıkıyor.

Plastik türevi ürünlerin üretiminin ucuz olması, bu ürünlerin geri dönüştürülmesi veya bakteriler tarafından parçalanması yerine yenilerinin üretilmesine sebep oluyor. Plastik atıklar noktasında farkındalığın artırılması ve dolayısıyla plastiklerin yeniden üretilmesi yerine alternatif ve doğa ile uyumlu malzemelerin kullanımının artması doğaya zarar vermeden atık probleminin önüne geçilmesini sağlayabilir.

Yapılan araştırmalar PET bozunmasına sebep olan mikroorganizma ve enzimlerin, kimyasal reaksiyonlar ile gerçekleştirilen geri dönüşüm süreçleri ile karşılaştırıldığında daha az enerji tükettiğini ve dünyadaki plastik kirliliğini çözme konusunda daha yararlı bir seçenek olduğunu gösteriyor.