มีขยะพลาสติกถูกทิ้งลงทะเลมากกว่าแปดล้านตันต่อปี และต้องใช้เวลานับร้อยปีกว่าจะย่อยสลายขยะเหล่านี้ได้ตามกระบวนการทางธรรมชาติ ขณะที่นักวิจัยบางส่วนก็พยายามหาวิธีการย่อยสลายขยะพลาสติกให้เร็วขึ้นกว่าเดิม หนึ่งในนั้นคือการใช้แมลงจำพวกหนอนในการกัดกินขยะพลาสติก
แต่ล่าสุดมีงานวิจัยชิ้นใหม่ที่เผยแพร่ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences โดยเป็นความร่วมมือระหว่างทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยพอร์ทสมัธ ประเทศอังกฤษ นำโดยศาสตราจารย์จอห์น แมคกีฮาน (John McGeehan) และนักวิจัยจากห้องทดลองพลังงานทดแทนแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (National Renewable Energy Laboratory – NREL) พบว่าโครงสร้างของแบคทีเรีย Ideonella Sakaiensis ที่มีเอนไซม์ชื่อว่า PETase มีคุณสมบัติ ‘กิน’ พลาสติกได้
ในตอนแรกของงานวิจัยได้มุ่งเน้นไปที่การศึกษาแบคทีเรีย Ideonella Sakaiensis ซึ่งก่อนหน้านี้เมื่อปี 2016 นักวิจัยของญี่ปุ่นค้นพบว่าแบคทีเรีย Ideonella Sakaiensis เป็นตัวช่วยในการย่อยพลาสติกได้ โดยเฉพาะพลาสติก PET (Polythylene Terephthalate) สำหรับใช้ในการผลิตขวดน้ำดื่ม
ทีมนักวิจัยพยายามจะเข้าใจโครงสร้างและกระบวนการทำงานของแบคทีเรีย Ideonella Sakaiensis และเอนไซม์ PETase ที่มีคุณสมบัติในการย่อยสลายพลาสติกว่ามีการทำงานอย่างไร ภายใต้การวิจัย พวกเขาใช้การเอ็กซเรย์ถอดโครงสร้างของเอนไซม์ PETase ออกมาเป็นสามมิติที่มีความละเอียดสูง
เมื่อเข้าใจถึงโครงสร้างของมันแล้ว ทีมวิจัยได้ทดลองปรับแต่งเอนไซม์ PETase โดยเพิิ่มกรดอะมิโนบางชนิดเข้าไป แล้วนำไปทดสอบในการย่อยพลาสติก ผลปรากฏว่าเอนไซม์ PETase ที่เกิดจากการปรับแต่งมีประสิทธิภาพในการย่อยสลายได้ดีกว่าเอนไซม์ PETase ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติถึง 20%
อย่างไรก็ตาม การทดลองทางวิทยาศาสตร์ครั้งนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นในการค้นหาวิธีการย่อยสลายขยะพลาสติก โดยศาสตราจารย์จอห์น แมคกีฮาน คาดหวังว่าจะพัฒนาและต่อยอดเอนไซม์ PETase ที่ปรับแต่งนี้ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าเดิม ช่วยเปลี่ยนพลาสติกให้กลับไปสู่ส่วนประกอบดั้งเดิมของมัน และนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการรีไซเคิล เพื่อช่วยลดปัญหาขยะพลาสติกล้นโลกในอนาคต
ที่มา:
- https://www.independent.co.uk/news/science/plastic-eating-enzyme-pollution-solution-waste-bottles-bacteria-portsmouth-a8307371.html
- http://www.scmp.com/news/world/article/2142017/scientists-accidentally-create-possible-pollution-solution-enzyme-eats
- https://www.sciencealert.com/scientists-accidentally-engineered-mutant-enzyme-eats-through-plastic-pet-petase-pollution
ที่มารูป: REUTERS/Vincent West
Tags: ขยะ, เอนไซม์, PETase, งานวิจัย, plastic, พลาสติก