Modern yaşamın vazgeçilmez malzemelerinden biri olan plastik, çevresel etkileri nedeniyle küresel bir krizin merkezinde bulunuyor. Bu krizin en yaygın aktörlerinden polietilen tereftalat (PET), üretim hacmi ve kullanım alanı bakımından dünya genelinde üst sıralarda bulunuyor. Ancak kullanım ömrü sona erdiğinde, PET atıklar doğada yüzyıllar boyunca parçalanmadan kalarak toprak ve su ekosistemleri için ciddi risk oluşturuyor.
MEKANİK GERİ DÖNÜŞÜM YETERSİZ KALIYOR
PET atıkların yönetiminde kullanılan mevcut mekanik geri dönüşüm yöntemleri, artan atık miktarı karşısında sınırlı bir etki yaratıyor. Bu süreçlerde elde edilen hammaddenin kalitesi çoğu zaman düşerken, tüm atıkların sisteme kazandırılması mümkün olmuyor. Bilim insanlarını daha köklü ve sürdürülebilir çözümler aramaya yöneltiyor.
BİYOLOJİK YAKLAŞIMLAR
Son yıllarda araştırmalar, kimyasal yöntemler yerine biyolojik sistemlere odaklanıyor. Bu alandaki çalışmaların merkezinde, genetik yapısı iyi bilinen ve laboratuvar ortamında hızla çoğalabilen Escherichia coli (E. coli) bakterisi yer alıyor. Geleneksel yöntemlerde PET’i parçalamak için saflaştırılmış enzimler kullanılırken, bu enzimlerin çevresel koşullara karşı dayanıksız olması sürecin maliyetini artırıyordu.
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ BAKTERİLER “CANLI FABRİKA”YA DÖNÜŞTÜ
Biotechnology Advances dergisinde yayımlanan yeni bir araştırma, bu soruna farklı bir yaklaşım getirdi. Çalışmada, E. coli bakterisi genetik olarak yeniden düzenlenerek yalnızca enzim üreten bir araç olmaktan çıkarıldı ve PET atıklarını doğrudan işleyebilen “canlı bir üretim sistemi” haline getirildi.
Genetik müdahalelerle bakterinin hücre zarına özel enzimler eklendi. Bu sayede bakteri, PET yüzeyine tutunarak plastiğin polimer zincirlerini parçalıyor.
PET ATIKLAR DEĞERLİ KİMYASALLARA DÖNÜŞÜYOR
Yeni sistemde PET’in parçalanmasıyla açığa çıkan etilen glikol (EG) ve tereftalik asit (TPA), bakteri tarafından bir besin kaynağı gibi kullanılıyor. Daha da önemlisi, bu bileşenler bakterinin metabolizması sayesinde yüksek katma değerli ürünlere dönüştürülüyor.
Araştırmalarda;
-
Gıda ve kozmetik sektöründe kullanılan vanilin,
-
İlaç sanayisinde değerlendirilen gallik asit ve pirogallol,
-
Naylon üretiminde kritik öneme sahip adipik asit
gibi bileşiklerin elde edilebildiği gösterildi.
SANAYİ ÖLÇEĞİ İÇİN ENGELLER VAR
Uzmanlar, yöntemin potansiyeline dikkat çekerken sürecin henüz sanayi ölçeğinde tam olgunluğa ulaşmadığını vurguluyor. Özellikle parçalanan monomerlerin yüksek yoğunlukta birikmesi, bakteriler üzerinde toksik etki yaratabiliyor. Bu nedenle katalitik verimliliğin artırılması ve sistemin daha kararlı hale getirilmesi için ek mühendislik çalışmalarına ihtiyaç bulunuyor.
BİYOBOZUNUR PLASTİKLER İÇİN YENİ ADIM
Plastik kirliliğiyle mücadelede yalnızca atıkları dönüştürmek değil, doğayla uyumlu yeni malzemeler geliştirmek de önem taşıyor. Araştırmacılar, genetik mühendisliği teknikleriyle E. coli bakterisine Poliester Amid (PEA) adı verilen hibrit bir biyoplastik üretme yeteneği kazandırmayı başardı.
Bu yeni nesil malzeme, poliesterlerin biyobozunurluğunu poliamidlerin dayanıklılığıyla birleştirerek çevre dostu ve endüstriyel açıdan güçlü bir alternatif sunuyor.
SENTETİK BİYOLOJİ PLASTİK KRİZİNDE YENİ BİR SAYFA AÇIYOR
Bilim insanlarına göre bu gelişmeler, sentetik biyolojinin yalnızca teorik bir alan olmadığını ortaya koyuyor. Genetik olarak düzenlenmiş mikroorganizmalar, plastik atıkları değerli ürünlere dönüştürerek ya da tamamen biyobozunur alternatifler sunarak, çevresel tahribatla mücadelede güçlü bir araç haline geliyor.
Haber Merkezi
