Η συσσώρευση πλαστικών στα χερσαία περιβάλλοντα και τα υδάτινα οικοσυστήματα, σε κάθε γωνιά του πλανήτη, επιδρά με δραματικό τρόπο σε αυτά, οδηγώντας τα προς μία, όπως φαίνεται, μη αντιστρεπτή κατάσταση. Κι όμως ορισμένοι μικροοργανισμοί έρχονται να διαδραματίσουν έναν πολύτιμο ρόλο ώστε να αντιμετωπιστεί ένα τόσο σοβαρό πρόβλημα, με εναλλακτικό και οικολογικό τρόπο.
Τις τελευταίες δεκαετίες, τα πλαστικά βρίσκονται, δυστυχώς, παντού και αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι των σύγχρονων κοινωνιών. Ενώ καταναλώνονται ταχύτατα και σε καθημερινή βάση, η αποικοδόμησή τους απαιτεί πολύ μεγάλα χρονικά διαστήματα, καθώς συσσωρεύονται με ταχύτατους ρυθμούς και διασπώνται πάρα πολύ αργά. Σύμφωνα με πολλά επιστημονικά δεδομένα, είναι τέτοια η συσσώρευση των πλαστικών στον πλανήτη μας, ώστε όπως φαίνεται οδηγούμαστε σε καταστάσεις περιβαλλοντικής επιβάρυνσης μη αντιστρεπτές.
Συγκεκριμένα, υπολογίζεται ότι από το 2016 και μετά, κάθε χρόνο εναποτίθενται 9 με 23 εκατομμύρια τόνοι πλαστικών στις λίμνες, τα ποτάμια και τους ωκεανούς. Όσον αφορά τα χερσαία οικοσυστήματα, τα πλαστικά συσσωρεύονται κι εκεί με αντίστοιχους αμείωτους ρυθμούς και σε ανάλογες ποσότητες. Το βέβαιο είναι πως χωρίς ριζικές αλλαγές στο ισχύον οικονομικό και κοινωνικό σύστημα, που έχει ως βασικό κινητήριο μοχλό την αλόγιστη κατανάλωση και το κέρδος, αδιαφορώντας για τις συνέπειες στον πλανήτη, οι ποσότητες των πλαστικών αναμένεται να διπλασιαστούν μέχρι το 2025.
Παρά το γεγονός ότι τα τελευταία χρόνια λαμβάνονται σε ορισμένες χώρες - του δυτικού κυρίως κόσμου- μέτρα διαχείρισης και μείωσης των πλαστικών, οι προβλέψεις για το τι μέλλει γενέσθαι με το τρομακτικό ζήτημα της αύξησής τους, παραμένουν δυσοίωνες.
Το πλαστικό ως γεύμα των μικροοργανισμών
Καθοριστικό ρόλο στον περιορισμό των πλαστικών, εκτός από την επιβεβλημένη μείωση της παραγωγής και κατανάλωσής τους και τη συμβολή των τεχνολογιών ανακύκλωσης, θεωρείται ότι μπορούν να διαδραματίσουν ορισμένοι μικροοργανισμοί. Το 2016 επιστημονική ομάδα από την Ιαπωνία ανακάλυψε βακτήρια σε λάσπη που είχε συσσωρευτεί έξω από εργοστάσιο ανακύκλωσης μπουκαλιών στην Οσάκα. Τα βακτήρια του είδους Ideonella sakaiensis, εξοπλισμένα με ειδικές πρωτεΐνες- ένζυμα προκειμένου να επιβιώνουν σε περιβάλλοντα γεμάτα πλαστικά, εξελίχθηκαν έτσι ώστε να μπορούν να τα χρησιμοποιήσουν ως τροφή. Έτσι μπορούν να διασπάσουν ένα πολύ διαδεδομένο πλαστικό, το τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (polyethylene terephthalate, γνωστό ως PET), που αποτελεί συστατικό των πλαστικών μπουκαλιών νερού ή αναψυκτικών.
Μετά την εντυπωσιακή και πολλά υποσχόμενη ανακάλυψή τους, ερευνητές και ερευνήτριες άρχισαν να ψάχνουν μικροοργανισμούς που τρέφονται με πλαστικά σε διάφορα σημεία του πλανήτη μας, από τα εργοστάσια ανακύκλωσης μέχρι τις παραλίες του Ειρηνικού Ωκεανού, γεγονός που οδήγησε στην ανακάλυψη κι άλλων ειδών. Σύμφωνα με αυτούς, μικροοργανισμοί που ζουν σε περιβάλλοντα επιβαρυμένα από την πλαστική ρύπανση ανταποκρινόμενοι στις αυξημένες εξελικτικές πιέσεις που απειλούν την επιβίωσή τους, έχουν προσαρμοστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να επωφελούνται από τη διάσπαση των πλαστικών, εξοικονομώντας από αυτή τη διαδικασία τροφή και ενέργεια. Επομένως θα μπορούσαν να μειώσουν τα πλαστικά που θάβονται κάτω από τη γη, που καίγονται ή που ξεβράζονται στη θάλασσα, απλώς διασπώντας τα.
Πλέον είναι εφικτή η τροποποίηση και η χρησιμοποίηση ενζύμων που μοιάζουν με αυτά του Ideonella sakaiensis, τα οποία μπορούν σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες να στοχεύσουν συγκεκριμένους χημικούς δεσμούς σε ένα μίγμα πλαστικών και να τους διασπάσουν. Έτσι προκύπτουν πιο απλά μόρια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ξανά. Εργοστασιακή μονάδα διάσπασης μπουκαλιών από PET χρησιμοποιώντας ένζυμα έχει ήδη δημιουργηθεί στη Γαλλία. Εκεί διασπάται το PET σε απλά οργανικά μόρια που μπορούν εκ νέου να αποτελέσουν πρώτη ύλη για την παρασκευή άλλων αντικειμένων.
Δυσεπίλυτα προβλήματα
Η ανακάλυψη των μικροοργανισμών που τρέφονται με πλαστικά είναι αδιαμφισβήτητα μια αισιόδοξη είδηση. Παρόλα αυτά το πρόβλημα είναι σύνθετο και τα εμπόδια φαντάζουν ανυπέρβλητα. Η σύνθεση των πλαστικών είναι τέτοια ώστε να διασφαλίζεται η αντοχή τους στον χρόνο. Συνήθως μια πλαστική συσκευασία περιλαμβάνει δεκάδες διαφορετικά μόρια που αποτελούνται από πολύ μακριές αλυσίδες άνθρακα, σφικτά πακεταρισμένες και συνδεδεμένες μεταξύ τους ώστε να μην διαχωρίζονται εύκολα και να προσδίδουν αντοχή στο παραγόμενο προϊόν. Από την άλλη πλευρά, το κάθε μόριο που απαρτίζει το πλαστικό έχει μοναδικές χημικές ιδιότητες. Έτσι για τη διάσπαση των σύνθετων και διαφορετικών υλικών από τα οποία αποτελείται το κάθε πλαστικό αντικείμενο, απαιτείται ξεχωριστή προσέγγιση ανάλογα με τις φυσικοχημικές ιδιότητες των επιμέρους ατόμων και μορίων και των χαρακτηριστικών των χημικών δεσμών που αναπτύσσονται μεταξύ τους. Με τις διαθέσιμες τεχνολογίες ανακύκλωσης και χημικής επεξεργασίας, ένα πολύ μικρό μέρος των πλαστικών, που δεν ξεπερνά το 10% του συνόλου τους, κατορθώνεται να διασπαστεί και να επαναχρησιμοποιηθεί.
Επιστήμονες σε διάφορα εργαστήρια σε όλο τον κόσμο προσπαθούν να εντοπίσουν και να καλλιεργήσουν μικροοργανισμούς στο εργαστήριο προκειμένου να αποσαφηνίσουν τον τρόπο με τον οποίο κατορθώνουν να διασπάσουν τις δύσκολες χημικές ενώσεις των πλαστικών προϊόντων. Η μελέτη των γονιδίων και των πρωτεϊνών που προκύπτουν από αυτά, που μπορούν να διασπάσουν χημικούς δεσμούς ανάμεσα σε άτομα άνθρακα και οξυγόνου είναι το πρώτο καθοριστικό βήμα για την παραγωγή και τη χρησιμοποίησή τους σε μαζική κλίμακα.
Παρά τις καινούριες μεθόδους ανακύκλωσης που προκύπτουν από τη χρήση των μικροοργανισμών, η καθοριστική αντιμετώπιση της πλαστικής ρύπανσης και της περιβαλλοντικής κρίσης που απορρέει από αυτήν, εξακολουθεί να αποτελεί ένα πολύ δύσκολο εγχείρημα. Κι αυτό γιατί το πρόβλημα δεν μπορεί να λυθεί χωρίς να αμφισβητηθούν και εν τέλει να εξαλειφθούν τα αίτια που το προκαλούν. Αίτια που απορρέουν από το ισχύον πολιτικό, οικονομικό, κοινωνικό αλλά και αξιακό μας σύστημα που βασίζεται στη συνεχή κατασπατάληση των φυσικών πόρων, την υπέρμετρη κατανάλωση και την αδιαφορία για το περιβάλλον.
Πηγή: http://www.sciencemag.org/
