دانشمندان روشی ابداع کرده‌اند که به کمک آن، برخی انواع پلاستیک‌های کمپوست‌پذیر در محیط‌های دریایی، از آب‌های کم‌عمق ساحلی تا اعماق دریا، سریع‌تر تجزیه می‌شوند. این دستاورد بر پایه آنزیمهای ریزی شکل گرفته که درون پلاستیک قرار می‌گیرند و فرایند تخریب آن را از داخل تسریع می‌کنند. پلاستیک‌های کمپوست‌پذیر، همان‌طور که از نامشان پیداست، نوعی
دانشمندان روشی ابداع کرده‌اند که به کمک آن، برخی انواع پلاستیک‌های کمپوست‌پذیر در محیط‌های دریایی، از آب‌های کم‌عمق ساحلی تا اعماق دریا، سریع‌تر تجزیه می‌شوند. این دستاورد بر پایه آنزیمهای ریزی شکل گرفته که درون پلاستیک قرار می‌گیرند و فرایند تخریب آن را از داخل تسریع می‌کنند.
پلاستیک‌های کمپوست‌پذیر، همان‌طور که از نامشان پیداست، نوعی پلاستیک زیست‌تخریب‌پذیر هستند که برای تجزیه کامل به کمک میکروارگانیسم‌ها در محیط‌های کمپوست‌سازی، مانند تأسیسات صنعتی، طراحی شده‌اند. بااین‌حال، این مواد با وجود تجزیه در کمپوست، ممکن است در محیط‌های دریایی سرد برای مدت طولانی باقی بمانند.
هر سال میلیون‌ها تن پلاستیک وارد اقیانوس‌ها می‌شود و ممکن است دهه‌ها در این محیط باقی بماند و حیات دریایی و اکوسیستم‌ها را تهدید کند. برای مقابله با این مشکل، گروهی از پژوهشگران به سرپرستی تاداهیسا ایواتا از دانشگاه توکیو تلاش کردند پلاستیک‌های کمپوست‌پذیری تولید کنند که در دریا به‌سرعت تجزیه شوند، بدون آنکه هنگام استفاده استحکام خود را از دست بدهند.
جزئیات این پژوهش در مجله نیچر منتشر شده است. همچنین، خلاصه‌ای از این دستاورد در بخش گزارش‌های پژوهشی همان شماره ارائه شده است.
آنزیم‌ها چگونه تجزیه پلاستیک را در اعماق دریا سرعت می‌بخشند؟
دانشمندان چهار نوع پلاستیک کمپوست‌پذیر شامل PBS، PBSA، PCL و PBAT را انتخاب و ذوب کردند. ترکیب آنزیم‌ها با پلاستیک مذاب معمولاً دشوار است، زیرا حرارت بالا می‌تواند پروتئین‌های حساس را تخریب کند. بااین‌حال، پژوهشگران با استفاده از شکل‌های خشک‌شده انجمادی و مقاوم به حرارت آنزیم لیپاز B از کاندیدا آنتارکتیکا و کوتیناز هومیکولا اینسولنس بر این مانع غلبه کردند.
سپس مواد حاصل را به شکل ورقه‌های نازک و ریزدانه‌های کروی درآوردند تا زباله‌های پلاستیکی و میکروپلاستیک‌ها را برای آزمایش در شرایط واقعی شبیه‌سازی کنند.
برای بررسی سرعت تجزیه، نمونه‌ها در نقاط مختلف دریایی، از آب‌های کم‌عمق ساحلی تا بستر اعماق دریا، قرار گرفتند. پژوهشگران وضعیت آن‌ها را طی دوره‌هایی از یک ماه تا ۱۸ ماه زیر نظر گرفتند.
نتایج امیدوارکننده در زیر آب
نتایج کلی امیدوارکننده بود، هرچند میزان تجزیه با توجه به نوع پلیمر، آنزیم مورد استفاده و محل آزمایش تفاوت داشت. در عمق ۷۵۷ متری، ورقه‌های ساخته‌شده از سه نوع پلاستیک که حاوی ۳ درصد کوتیناز بودند، طی پنج ماه تقریباً تمام جرم خود را از دست دادند؛ درحالی‌که نمونه‌های شاهد فاقد آنزیم تقریباً بدون تغییر باقی ماندند. ریزدانه‌های حاوی کوتیناز نیز در همین عمق نشانه‌هایی از تجزیه نشان دادند.
برخی مواد مقاومت بیشتری داشتند. برای مثال، پلاستیک PBAT در شرایط مشابه تنها اندکی بیش از ۱۲ درصد از جرم خود را از دست داد. حتی در عمق بسیار زیاد ۵ هزار و ۵۰۳ متری اقیانوس نیز آنزیم‌ها همچنان فعال ماندند و به تجزیه پلاستیک کمک کردند.
در آب‌های کم‌عمق ساحلی نیز افزودن تنها ۰.۱ درصد آنزیم، سرعت تجزیه پلاستیک را افزایش داد.
با وجود نتایج چشمگیر این پژوهش، محققان تأکید می‌کنند که راهکارهای فناورانه تنها بخشی از راه‌حل آلودگی پلاستیکی به شمار می‌روند. آن‌ها گفتند:
بهبود زیست‌تخریب‌پذیری در محیط‌های دریایی به‌تنهایی، پایداری کلی زیست‌محیطی را تضمین نمی‌کند.