Plastik Yiyen Bakteriler Okyanus Kirliliğini Sonlandırabilir mi?
Arkasındaki bilim nedir? Okyanuslarımızdaki mikroplastik krizini çözmek için enzimatik geri dönüşümü kullanabilir miyiz?
“Okyanustaki tüm yaşamın iyiliği için endüstriyel kirlilik ve plastik atıkların atılmasıyla mücadele edilmelidir.” Sir David Attenborough.
Strafor şişeler, kauçuk ve çeşitli atıklar, bir zamanlar berrak mavi olan okyanus yüzeyinde yüzmekte. Plajlarımız çürümüş durumda ve besin zincirimizde mikroplastikler birikmekte. Okyanus, insanlığın beşiği olmaktan çıkıp, plastikle dolu kötü kokulu bir çöplüğe dönüşmüş durumda.
Plastik, 1930'ların ilk sentezinden itibaren tüm endüstrilerde yaygınlaşmıştır. Çevrenize bir göz atın; kaç nesne plastikten üretilmiş? Plastik, sunduğu kolaylıkların yanı sıra, deniz canlıları için ekolojik bir felakettir. Uluslararası haberlerde plastik torbalara dolanan kaplumbağaların veya mikroplastik yutan balıkların fotoğraflarını görmekteyiz. Plastik kirliliği, derhal ele alınması gereken ciddi bir sorundur.
Plastik Yiyen Bakteriler
Plastik yiyen bakteriler, özellikle Ideonella sakaiensis türü, polietilen tereftalat (PET) gibi belirli plastikleri parçalayabilen özel enzimler üretir. Bu bakterilerin keşfi, bilim insanlarına plastik kirliliğiyle mücadelede yeni bir umut sunmuştur. Ancak, bu bakterilerin okyanus kirliliğini tamamen ortadan kaldırabileceği konusunda bilim dünyası hala temkinli görünüyor.
Ideonella sakaiensis, 2016 yılında Japonya’nın Sakai şehrindeki bir plastik şişe geri dönüşüm tesisinin dışından alınan bir tortu örneğinden keşfedilmiştir. Bu bakteri, PET ile kontamine olmuş tortu örneğindeki bir mikroorganizma konsorsiyumundan izole edilerek, PET’in %75'ini karbon dioksit olarak mineralize ettiği belirlenmiştir.
Ideonella sakaiensis, fiziksel özelliklerine göre gram-negatif, aerobik ve çubuk şekilli bir bakteridir. Hücreleri hareketli olup tek bir kamçı ile donatılmıştır. Bu bakteri, 5.5 ile 9.0 pH değerleri arasında ve 15 ile 42 °C sıcaklıklarında (en uygun olarak 30 ile 37 °C’de) gelişebilir.
Kimyasal özellikler açısından, Ideonella sakaiensis oksidaz ve katalaz testlerinden pozitif sonuç alır. PET yüzeyine yapışıp PET parçalayan enzimleri salgılamak için ince kamçısını kullanır ve PET’i tereftalik asit (TPA) ve etilen glikolden oluşan bir heterodimer olan mono(2-hidroksietil) tereftalik aside (MHET) dönüştürür. Sonrasında, elde edilen MHET, hücrenin dış membranındaki lipit-bağlantılı MHET hidrolaz enzimi veya MHETase ile iki monomerik bileşene ayrıştırılır.
Bu bakterinin plastik kirliliğiyle mücadeledeki potansiyeli, genetik mühendislik aracılığıyla artırılabilir ve böylece PET atıklarının daha verimli bir şekilde ayrıştırılması sağlanabilir. Fakat, bu bakterilerin okyanus kirliliğini tamamen ortadan kaldırabileceği iddiası, daha fazla araştırma ve geliştirme gerektirmektedir.
Bakterilerin plastik parçalama kabiliyeti, genetik olarak binlerce kat daha hızlı plastik parçalayacak biçimde modifiye edilmedikleri sürece, okyanuslardaki plastik kirliliği sorununa önemli bir çözüm sağlamayacaktır. Araştırmalar, plastik parçalama sürecini hızlandırmak için bu bakterilerin genetik mühendislik kullanılarak geliştirilmesi gerektiğini ortaya koymaktadır.
Bu bakteriler, plastik moleküllerinin uzun zincirlerini kısa zincirlere (monomerlere) dönüştürerek plastikleri parçalar ve bu monomerler, bakterinin büyümesi için enerji salınımını sağlar. Bilim insanları, bu süreci hızlandırmak amacıyla Ideonella sakaiensis üzerinde genetik deneyler gerçekleştirmiş ve E.coli gibi daha etkin enzim üreten bakterileri PETaz fabrikalarına çevirmişlerdir.
Sonuç olarak, plastik yiyen bakteriler okyanus kirliliğini azaltma potansiyeline sahip; ancak, bu organizmaların geniş çaplı ticari uygulamalara geçişi, daha fazla araştırma ve geliştirme gerektiriyor. Bu bakterilerin çevresel etkileri ve güvenlikleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için kapsamlı çalışmalar yapılmalıdır.
Venus Lee & Microsoft Copilot
