સંશોધકોએ એક એન્ઝાઇમને ઓળખી અને એન્જીનિયર કર્યું છે જે આપણા સૌથી સામાન્ય રીતે પ્રદૂષિત કેટલાકને પચાવી શકે છે અને ખાઈ શકે છે. પ્લાસ્ટીક રિસાયક્લિંગ અને લડાઈ માટે આશા પૂરી પાડે છે પ્રદૂષણ
પ્રદૂષણ ફેલાવનાર પ્લાસ્ટીક પ્લાસ્ટિકના રૂપમાં વિશ્વભરમાં સૌથી મોટો પર્યાવરણીય પડકાર છે પ્રદૂષણ અને આ સમસ્યાનો શ્રેષ્ઠ ઉકેલ હજુ પણ પ્રપંચી રહે છે. સૌથી વધુ પ્લાસ્ટીક પેટ્રોલિયમ અથવા કુદરતી ગેસમાંથી બનાવવામાં આવે છે જે બિન-નવીનીકરણીય સંસાધનો છે જે ઊર્જા-સઘન તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને કાઢવામાં આવે છે અને પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. આમ, તેમનું ઉત્પાદન અને ઉત્પાદન પોતે જ નાજુક ઇકોસિસ્ટમ માટે ખૂબ જ વિનાશક છે. પ્લાસ્ટિકનો વિનાશ (મોટેભાગે ભસ્મીકરણ દ્વારા) હવાનું કારણ બને છે, પાણી અને જમીન પ્રદૂષણ. છેલ્લા 79 વર્ષોમાં ઉત્પાદિત લગભગ 70 ટકા પ્લાસ્ટિક ક્યાં તો લેન્ડફિલ સાઇટ્સ અથવા સામાન્ય વાતાવરણમાં ફેંકી દેવામાં આવ્યું છે જ્યારે માત્ર નવ ટકા જ રિસાયકલ કરવામાં આવે છે અને બાકીનાને બાળી નાખવામાં આવે છે. ભસ્મીકરણની આ પ્રક્રિયા સંવેદનશીલ કામદારોને ઝેરી રસાયણોના સંપર્કમાં લાવે છે જેમાં કેન્સર પેદા કરતા પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે. મહાસાગરોમાં લગભગ 51 ટ્રિલિયન માઇક્રોપ્લાસ્ટિક કણો હોવાનું કહેવાય છે અને તે ધીમે ધીમે દરિયાઇ જીવનને ક્ષીણ કરી રહ્યું છે. પ્લાસ્ટિકના કેટલાક સૂક્ષ્મ કણો હવામાં ઉડી જાય છે જે તરફ દોરી જાય છે પ્રદૂષણ અને તે એક વાસ્તવિક સંભાવના છે કે આપણે તેમને શ્વાસમાં લઈએ છીએ. 1960 ના દાયકામાં કોઈએ આગાહી કરી ન હતી કે પ્લાસ્ટિકના આગમન અને લોકપ્રિયતા એક દિવસ આપણા સુંદર મહાસાગરો, હવામાં તરતા જોવા મળતા વિશાળ પ્લાસ્ટિક કચરો સાથે બોજ બની જશે અને આપણી કિંમતી જમીનો પર ફેંકવામાં આવશે.
પ્લાસ્ટિક પેકેજિંગ એ પ્લાસ્ટિકનો સૌથી મોટો ખતરો અને સૌથી વધુ ભ્રષ્ટ ઉપયોગ છે. પરંતુ સમસ્યા એ છે કે પ્લાસ્ટિક બેગ દરેક જગ્યાએ છે, દરેક નાના હેતુ માટે વપરાય છે અને તેના ઉપયોગ પર કોઈ નિયંત્રણ નથી. આ પ્રકારનું કૃત્રિમ પ્લાસ્ટિક બાયોડિગ્રેડ કરતું નથી, તેના બદલે તે લેન્ડફિલ્સમાં બેસીને એકઠું થાય છે અને પર્યાવરણમાં ફાળો આપે છે. પ્રદૂષણ. "સંપૂર્ણ પ્લાસ્ટિક પ્રતિબંધ" માટે પહેલ કરવામાં આવી છે, ખાસ કરીને પોલિસ્ટરીન જેનો ઉપયોગ પેકેજિંગમાં થાય છે. જો કે, આ ઇચ્છિત પરિણામો તરફ દોરી રહ્યું નથી કારણ કે પ્લાસ્ટિક હજુ પણ જમીન, હવા અને પાણીમાં સર્વવ્યાપક છે અને સતત વધી રહ્યું છે. કહેવું સલામત છે કે પ્લાસ્ટિક હંમેશા નરી આંખે દેખાતું નથી પણ તે દરેક જગ્યાએ છે! તે દુર્ભાગ્યપૂર્ણ છે કે અમે પ્લાસ્ટિક સામગ્રીના રિસાયક્લિંગ અને નિકાલની સમસ્યાનો સામનો કરવામાં અસમર્થ છીએ.
માં પ્રકાશિત એક અભ્યાસમાં નેશનલ એકેડમી ઓફ સાયન્સ યુએસએની કાર્યવાહી, સંશોધકોએ જાણીતી કુદરતી શોધ કરી છે એન્ઝાઇમ જે પ્લાસ્ટિકને ખવડાવે છે. આ એક તક શોધ હતી જ્યારે તેઓ એક એન્ઝાઇમની રચનાની તપાસ કરી રહ્યા હતા જે જાપાનના એક કેન્દ્રમાં રિસાયક્લિંગ માટે તૈયાર કચરામાંથી મળી આવ્યું હતું. Ideonella sakaiensis 201-F6 નામનું આ એન્ઝાઇમ પેટન્ટ પ્લાસ્ટિક PET અથવા પોલિઇથિલિન ટેરેફ્થાલેટને "ખાય" અથવા "ફીડ ઑફ" કરવામાં સક્ષમ છે જેનો ઉપયોગ લાખો ટન પ્લાસ્ટિકની બોટલોમાં થાય છે. એન્ઝાઇમ મૂળભૂત રીતે બેક્ટેરિયમને તેમના ખોરાકના સ્ત્રોત તરીકે પ્લાસ્ટિકને અધોગતિ કરવાની મંજૂરી આપે છે. પીઈટી માટે હાલમાં કોઈ રિસાયક્લિંગ સોલ્યુશન્સ અસ્તિત્વમાં નથી અને પીઈટીથી બનેલી પ્લાસ્ટિકની બોટલો પર્યાવરણમાં સેંકડો વર્ષોથી વધુ સમય સુધી ચાલુ રહે છે. યુનિવર્સિટી ઓફ પોર્ટ્સમાઉથ અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ ડિપાર્ટમેન્ટ ઓફ એનર્જી નેશનલ રિન્યુએબલ એનર્જી લેબોરેટરી (NREL)ની ટીમોની આગેવાની હેઠળના આ અભ્યાસે અપાર આશા જન્માવી છે.
મૂળ ધ્યેય આ કુદરતી એન્ઝાઇમ (જેને PETase કહેવાય છે) ની ત્રિ-પરિમાણીય સ્ફટિક રચના નક્કી કરવાનો હતો અને આ એન્ઝાઇમ બરાબર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજવા માટે આ માહિતીનો ઉપયોગ કરવાનો હતો. રચનાને સ્પષ્ટ કરવા અને વ્યક્તિગત અણુઓને જોવા માટે તેઓએ એક્સ-રેના તીવ્ર બીમનો ઉપયોગ કર્યો - જે સૂર્ય કરતાં 10 અબજ ગણો વધુ તેજસ્વી છે. આવા શક્તિશાળી બીમ એન્ઝાઇમના આંતરિક કાર્યને સમજવા માટે સક્ષમ બનાવે છે અને ઝડપી અને વધુ કાર્યક્ષમ ઉત્સેચકો બનાવવા માટે સક્ષમ થવા માટે યોગ્ય બ્લુપ્રિન્ટ્સ પ્રદાન કરે છે. તે બહાર આવ્યું હતું કે PETase અન્ય એન્ઝાઇમ ક્યુટિનેઝ સાથે ખૂબ જ સમાન દેખાય છે સિવાય કે PETase પાસે વિશેષ વિશેષતા અને વધુ "ખુલ્લી" સક્રિય સાઇટ છે, જે માનવ નિર્મિત પોલિમર (કુદરતીને બદલે) સમાવવા માટે માનવામાં આવે છે. આ તફાવતો તરત જ સંકેત આપે છે કે PETase ખાસ કરીને PET-સમાવતી વાતાવરણમાં વધુ વિકસિત થઈ શકે છે અને આમ PET ને અધોગતિ કરી શકે છે. તેઓએ PETase એક્ટિવ સાઇટને ક્યુટિનેઝ જેવી બનાવવા માટે તેને મ્યુટેટ કર્યું. ત્યારબાદ જે પરિણામ આવ્યું તે તદ્દન અણધારી પરિણામ હતું, PETase મ્યુટન્ટ PET ને કુદરતી PETase કરતાં પણ વધુ સારી રીતે અધોગતિ કરવામાં સક્ષમ હતું. આમ, કુદરતી એન્ઝાઇમની ક્ષમતાને સમજવાની અને તેને સુધારવાનો પ્રયાસ કરવાની પ્રક્રિયામાં, સંશોધકોએ અકસ્માતે એક નવા એન્ઝાઇમનું એન્જિનિયરિંગ કર્યું જે પીઇટીને તોડવામાં કુદરતી એન્ઝાઇમ કરતાં પણ વધુ સારું હતું. પ્લાસ્ટીક. આ એન્ઝાઇમ પોલિઇથિલિન ફ્યુરાન્ડીકાર્બોક્સિલેટ અથવા પીઇએફ, પીઇટી પ્લાસ્ટિકના બાયો-આધારિત વિકલ્પને પણ ડિગ્રેડ કરી શકે છે. આનાથી પીઇએફ (પોલિઇથિલિન ફ્યુરાનોએટ) અથવા તો પીબીએસ (પોલીબ્યુટીલીન સસીનેટ) જેવા અન્ય સબસ્ટ્રેટનો સામનો કરવાની આશા પેદા થઈ છે. એન્ઝાઇમ એન્જિનિયરિંગ અને ઉત્ક્રાંતિ માટેના સાધનોને વધુ સુધારણા માટે સતત લાગુ કરી શકાય છે. સંશોધકો એન્ઝાઇમને સુધારવાનો માર્ગ શોધી રહ્યા છે જેથી તેના કાર્યને શક્તિશાળી મોટા પાયે ઔદ્યોગિક સેટઅપમાં સામેલ કરી શકાય. ઇજનેરી પ્રક્રિયા એ એન્ઝાઇમ જેવી જ છે જેનો ઉપયોગ હાલમાં બાયો-વોશિંગ ડિટર્જન્ટ અથવા જૈવ ઇંધણના ઉત્પાદનમાં થાય છે. ટેક્નોલોજી અસ્તિત્વમાં છે અને તેથી આગામી વર્ષોમાં ઔદ્યોગિક સદ્ધરતા પ્રાપ્ત કરી શકાય તેવી હોવી જોઈએ.
આ અભ્યાસના કેટલાક પાસાઓને સમજવા માટે વધુ સંશોધનની જરૂર છે. સૌપ્રથમ, એન્ઝાઇમ પ્લાસ્ટિકના મોટા ટુકડાને નાના ટુકડાઓમાં તોડી નાખે છે, તેથી તે પ્લાસ્ટિકની બોટલના રિસાયક્લિંગને સપોર્ટ કરે છે પરંતુ આ તમામ પ્લાસ્ટિકને પહેલા પુનઃપ્રાપ્ત કરવાની જરૂર છે. આ "નાનું" પ્લાસ્ટિક જ્યારે પુનઃપ્રાપ્ત થાય ત્યારે તેનો ઉપયોગ પ્લાસ્ટિકની બોટલોમાં પાછું ફેરવવા માટે થઈ શકે છે. એન્ઝાઇમ ખરેખર પર્યાવરણમાં "જાઓ અને તેની જાતે પ્લાસ્ટિક શોધી શકે" નથી. એક પ્રસ્તાવિત વિકલ્પ આ એન્ઝાઇમને કેટલાક બેક્ટેરિયામાં રોપવાનો હોઈ શકે છે જે ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરતી વખતે ઊંચા દરે પ્લાસ્ટિકને તોડવાનું શરૂ કરી શકે છે. ઉપરાંત, આ એન્ઝાઇમની લાંબા ગાળાની અસર હજુ પણ સમજવાની જરૂર છે.
પ્લાસ્ટિકના કચરાનો સામનો કરવા માટેના આવા નવીન ઉકેલની અસર વૈશ્વિક સ્તરે ઘણી ઊંચી હશે. પ્લાસ્ટિકના આગમનથી જ અમે પ્લાસ્ટિકની સમસ્યાનો સામનો કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છીએ. સિંગલ-પ્લાસ્ટિકના ઉપયોગ પર પ્રતિબંધ મૂકતા કાયદાઓ છે અને રિસાયકલ પ્લાસ્ટિક પણ હવે દરેક જગ્યાએ તરફેણ કરવામાં આવે છે. સુપરમાર્કેટમાં પ્લાસ્ટિક કેરી બેગ પર પ્રતિબંધ મૂકવા જેવા નાના પગલાઓ પણ મીડિયામાં છવાયેલા છે. મુદ્દો એ છે કે, જો આપણે આપણું રક્ષણ કરવા માંગતા હોઈએ તો આપણે ઝડપથી કાર્ય કરવાની જરૂર છે ગ્રહ પ્લાસ્ટિકમાંથી પ્રદૂષણ. જો કે આપણે આપણા રોજિંદા જીવનમાં રિસાયક્લિંગને અપનાવવાનું ચાલુ રાખવું જોઈએ જ્યારે અમારા બાળકોને પણ આમ કરવા માટે પ્રોત્સાહિત કરીએ. અમને હજુ પણ એક સારા લાંબા ગાળાના ઉકેલની જરૂર છે જે આપણા પોતાના વ્યક્તિગત પ્રયાસો સાથે મળી શકે. આ સંશોધન સૌથી મોટી સમસ્યાઓમાંથી એકનો સામનો કરવા માટે એક શરૂઆત દર્શાવે છે જે આપણી ગ્રહ સામનો કરી રહી છે.
***
{તમે ટાંકેલા સ્ત્રોત(ઓ)ની સૂચિમાં નીચે આપેલ DOI લિંક પર ક્લિક કરીને મૂળ સંશોધન પેપર વાંચી શકો છો}
સ્રોત (ઓ)
હેરી પી એટ અલ. 2018. પ્લાસ્ટિક-ડિગ્રેજિંગ એરોમેટિક પોલિએસ્ટેરેઝની લાક્ષણિકતા અને એન્જિનિયરિંગ. નેશનલ એકેડેમી ઓફ સાયન્સની કાર્યવાહી. https://doi.org/10.1073/pnas.1718804115
