Эрдэмтэд хуванцар задралын шинэ аргыг дахин зарлалаа

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

Эрдэмтэд санамсаргүйгээр хэдхэн хоногийн дотор хуванцарыг задалдаг бодис олжээ. Тэд хүчин чармайлтаа цаашдын сайжруулалтад чиглүүлэхээр төлөвлөж байна - задралыг 100 дахин хурдасгах санаанууд хэдийнэ бий.

Эрдэмтэд хуванцарыг устгадаг ферментийг бүтээсэн бөгөөд энэ нь ялангуяа хуванцар савтай сайн ажилладаг. Энэхүү амжилт нь дэлхийг бохирдуулдаг асар их хэмжээний хуванцартай тэмцэхэд тусална. Тэд үр дүнгээ "Proceedings of the National Academy of Sciences" сэтгүүлд нийтэлжээ.

2016 онд Японы хогийн цэгээс хуванцар шингээх чадвартай бактери олджээ. Ихэвчлэн олон зуун жил үргэлжилдэг энэ үйл явц хэдэн өдөр үргэлжилсэн. Одоо эрдэмтэд үүнд ашигладаг ферментийн бүтцийг тодорхойлж, нэгтгэж чаджээ. Багийнхан ферментийг туршиж үзэхэд ундааны саванд хэрэглэдэг полиэтилен терефталатыг (PET) анхныхаас ч илүү сайн зохицуулах чадвартай болсон.

“Бид ферментийг сайжруулсан нь тогтоогдсон. Бид бага зэрэг цочирдсон "гэж Их Британийн Портсмутийн их сургуулийн профессор Жон МакГехан хэлэв. "Энэ бол жинхэнэ нээлт."

Ингэхдээ судлаачид үүнийг сайжруулж, илүү хурдан ажиллана гэж найдаж байна.

Бид энэ ферментийг ашиглан хуванцарыг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд нь задалж, дараа нь дахин хуванцар хийхэд ашиглана гэж найдаж байна. Энэ нь цаашид газрын тос үйлдвэрлэхгүй, байгаль орчинд байгаа хуванцарын хэмжээг бууруулах боломжтой гэсэн үг” гэж МакГихан тэмдэглэв.

Дэлхий дээр минут тутамд нэг сая орчим хуванцар сав зарагддаг. Үүний 14 хувийг л боловсруулдаг. Үлдсэн ихэнх нь далайд орж, хамгийн алслагдсан булангуудыг хүртэл бохирдуулж, далайн амьдрал, магадгүй далайн хоол хэрэглэгчдэд хор хөнөөл учруулдаг.

"Хуванцар нь эвдрэлд маш тэсвэртэй" гэж МакГехан тайлбарлав.

Өнөөдөр дахин боловсруулсан шилийг хувцас, хивсний материал болох тунгалаг утас үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Гэхдээ ферментийн ачаар тэдгээрийг шинэ хуванцар сав хийхэд ашиглаж, илүү хуванцар үйлдвэрлэх шаардлагагүй болно.

"Бид газрын тос бага өртөгтэй байдаг тул PET үйлдвэрлэл хямд байдаг тул бид амьдрах ёстой" гэж МакГехан хэлэв. "Үйлдвэрлэгчид дахин боловсруулах оролдлого хийхээс илүү хуванцар үйлдвэрлэх нь илүү хялбар байдаг."

Юуны өмнө судлаачид Японоос ирсэн бактерийн үүсгэсэн ферментийн бүтцийг олж тогтоосон. Үүний тулд тэд бие даасан атомын бүтцийг харах боломжтой хүчирхэг рентген туяа үүсгэх чадвартай Diamond синхротроныг ашигласан. Энэ фермент нь жимсний арьсыг ихэвчлэн бүрхдэг лав болох байгалийн полимер кутиныг задлахад түгээмэл хэрэглэгддэг бактеритай төстэй болохыг тогтоожээ. Ферментийн ажлыг судалж байхдаа санамсаргүй байдлаар ашигласан нь түүний хуванцарыг задлах чадварыг сайжруулсан.

"Энэ бол бага зэрэг 20% сайжирсан, гэхдээ энэ нь гол зүйл биш" гэж МакГехан хэлэв. - Болсон явдал нь ферментийг хараахан оновчтой болгоогүй байгааг харуулж байна. Энэ нь бидэнд олон жилийн туршид бусад ферментийг боловсруулахад ашигласан бүх технологийг ашиглаж, маш хурдан ажилладаг ферментийг бий болгох боломжийг олгож байна.”

Боломжит сайжруулалтын нэг бол ферментийг 70 хэмээс дээш температурыг тэсвэрлэх чадвартай экстремофиль бактери руу шилжүүлэн суулгах явдал юм - энэ нь PET хайлуулж, хайлсан хэлбэрээр 10-100 дахин хурдан задардаг. Зарим мөөгөнцөр нь хуванцар задралд хувь нэмэр оруулдаг боловч бактерийг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглахад илүү хялбар байдаг.

Одоогоор хүрээлэн буй орчинд хөгжиж байгаа бактерийг бусад төрлийн хуванцарыг устгахад ашиглаж болно гэж МакГехан хэлэв. Хэдийгээр хуванцарын ихэнх хэсэг нь далайд байдаг ч хуванцар иддэг бактерийг эдгээр хог хаягдал руу зөөвөрлөх боломжтой болно гэж судлаачид найдаж байна.

"Миний бодлоор энэ бол өсөн нэмэгдэж буй хог хаягдлын асуудалтай тэмцэхийн тулд ферментийг ашиглах боломж байгааг харуулсан маш сонирхолтой ажил юм" гэж химич Оливер Жонс хэлэв. "Ферментүүд нь хоргүй, био задралд ордог бөгөөд бичил биетний тусламжтайгаар их хэмжээгээр авах боломжтой."

Лав эрвээхэйн авгалдай бактеритай өрсөлдөж чаддаг - тэд хуванцарыг гайхалтай хурдтай шингээх чадвартай болох нь саяхан батлагдсан. Энэхүү нээлтийг санамсаргүй байдлаар хийсэн - судлаачдын нэг, сонирхогч зөгийчин Федерика Берточини үүрнийхээ зөгийн сархинагаас шимэгч хорхойг устгах ажил хийж байжээ. Берточини гаргаж авсан катерпиллийг ердийн хогийн уутанд түр хийж, хэсэг хугацааны дараа авгалдай байхгүй болохыг олж мэдэв.

Испанийн биоанагаах ухаан, биотехнологийн хүрээлэнгийн судлаач Берточини энэ үзэгдлийг сонирхож, Кембрижийн биохимичидтэй хамтран шинжлэх ухааны туршилт хийжээ. Зуу орчим авгалдайг авч, Британийн дэлгүүрээс худалдаж авсан энгийн гялгар уутанд хийж, нүх гарч ирэхийг хүлээв. Үүнээс харахад зуун катерпиллар 12 цагийн дотор 92 мг полиэтилентэй харьцах чадвартай байдаг.