POLİÜRETANLARI BAKTERİLER İLE PARÇALAYABİLİRİZ
Alman araştırmacılar “Frontiers in Microbiology” dergisinde, poliüretanın kimyasal yapı taşlarının bazılarını parçalayabilen bir bakteri suşu tanımladıklarını ve karakterize ettiklerini bildirdiler.
Plastik atıkların kaderi ve sentetik polimerlerin sürdürülebilir kullanımı yirmi birinci yüzyılın en büyük zorluklarından biridir. Atık değerlendirme stratejileri bu sorunun çözümüne katkıda bulunabilir.
“Kimyasal geri dönüşümün yanı sıra biyolojik bozulma da umut verici bir araç olabilir”
Helmholtz Çevre Araştırmaları Merkezi- UFZ’ de görevli olan araştırma ekibinde bulunan bilim insanı Dr.Hermann J. Heipieper "Bakteriler poliüretanda bulunan bileşikleri karbon, azot ve enerji kaynağı olarak kullanabilirler. Bu bulgu, geri dönüşümü zor PU ürünlerini yeniden kullanabilmek için önemli bir adımı temsil ediyor" diyor.
Poliüretanlar, buzdolaplarından ve binalardan, ayakkabı ve mobilyalara, hafif, yalıtım ve esnek özelliklerinden yararlanabilecek diğer birçok uygulamaya kadar her şeyde kullanılır. Ne yazık ki, bu tür plastiklerin çoğu ısıtıldığında erimeyen termoset polimerler olduğundan, poliüretanın geri dönüşümü veya imha edilmesi güç ve enerji yoğundur. Poliüretan atıklar çoğunlukla çöplüklere atılır ve burada bir kısmı kanserojen olan bir takım toksik kimyasalları doğaya salarlar. Termoset plastikleri parçalamak için bakteri ve mantar gibi mikroorganizmaların kullanımı devam eden bir araştırma alanıdır. Bununla birlikte, az sayıda çalışma, bu çalışma gibi poliüretanların biyolojik olarak bozunmasını ele almıştır.
Pseudomonas sp. TDA1 bakterisi üzerinde yapılan çalışmada araştırmacılar, poliüretanın bozulma yollarını tanımlamak için bir genomik analiz yaptılar. Mikrobun plastikteki bazı kimyasal bileşikleri enerji için metabolize etmesine yardımcı olan faktörler hakkında ön keşiflerde bulundular. Bakterinin yeteneklerini anlamak için başka analizler ve deneyler de yaptılar. Araştırmalarda bakterinin poliüretan oligomer olan bir PU-diol çözeltisi üzerinde büyüyebildiği ve 2,4-diaminotolueni enerji kaynağı olarak kullanabildiği gösterildi.
Helmholtz Çevre Araştırmaları Merkezi - UFZ’de görevli Dr. Christian Eberlein'e göre ise, bu özel tür, toksik organik bileşiklere ve diğer stres türlerine toleranslarıyla tanınan bir grup bakterinin bir parçasıdır. Bu özelliğe çözücü toleransı da denir ve ekstremofilik* mikroorganizmaların bir biçimidir” dedi.
Araştırma, P4SB (From Plastic waste to Plastic value using Pseudomonas putida Synthetic Biology) adlı bir Avrupa Birliği bilimsel programının bir parçasıdır ve bu termoset plastikleri biyolojik yollardan tamamen parçalayabilen yararlı mikroorganizmaları bulmaya çalışmaktadır. Adından da anlaşılacağı gibi, proje Pseudomonas putida olarak bilinen bir bakteri üzerine odaklanmaktadır.
Poliüretana ek olarak P4SB konsorsiyumu, plastik su şişelerinde yaygın olarak kullanılan polietilen tereftalattan (PET) yapılan plastiklerin ayrıştırılması için de mikropların etkinliğini test ediyor.
Heipieper, gelecekte Pseudomonas sp. TDA1’deki polyester bazlı poliüretanlardaki bazı kimyasal bileşikleri parçalayabilen hücre dışı enzimleri kodlayan genleri tanımlamış olacağız, diyor. Eksoenzimler olarak da adlandırılan hücre dışı enzimler, biyokimyasal reaksiyona neden olan bir hücrenin dışında salgılanan proteinlerdir. Bununla birlikte, biyoplastik üretim için sentetik biyoloji tekniklerini kullanarak bu veya diğer enzim mühendisliğinin kullanıldığı bir plan yoktur.
* Ekstremofiller çoğunlukla tek hücreli olup ekstrem koşullarda yaşama gereksinim duyan ve bu koşullarda optimum olarak gelişen organizmalara denir. Ekstremofiller karasal mezofilik organizmaların büyümeleri ve üremeleri için gerekli optimal koşullardan çok farklı olan ekstrem çevrelerde gelişirler. Çoğu ekstremofiller(ekstrem koşulları seven) mikroorganizmalardır.
Çalışmanın detayına https:// www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.00404/ full adresinden ulaşabilirsiniz.