22 July Sunday

പ്ലാസ്റ്റിക് തിന്നും എൻസൈം

സീമ ശ്രീലയംUpdated: Thursday May 10, 2018


അക്ഷരാർഥത്തിൽ പ്ലാസ്റ്റിക് മാലിന്യങ്ങളുടെ ചവറ്റുകുട്ടയായി മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ് ഭൂമി. കടലിലും കടലോളം പ്രശ്നങ്ങൾ വിതയ്ക്കുന്നുണ്ട് പ്ലാസ്റ്റിക്‌.  പസിഫിക് സമുദ്രത്തിൽ പ്ലാസ്റ്റിക് മാലിന്യങ്ങൾ നിറഞ്ഞ ഗ്രേറ്റ് പസിഫിക് ഗാർബേജ് പാച്ച് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഭാഗത്തിനു മാത്രം ഏകദേശം 16 ദശലക്ഷം ചതുരശ്ര കിലോമീറ്റർ വിസ്തൃതിയുണ്ട്! പ്ലാസ്റ്റിക് മലിനീകരണം ഇങ്ങനെ തുടർന്നാൽ 2015 നും 2025 നും ഇടയിലുള്ള ഒരു ദശകത്തിനുള്ളിൽ സമുദ്രങ്ങളിലെ പ്ലാസ്റ്റിക് മാലിന്യങ്ങളുടെ അളവ് മൂന്നു മടങ്ങു വരെ വർധിക്കുമെന്ന് പഠനങ്ങൾ അപായമണി മുഴക്കിക്കഴിഞ്ഞു. ജൈവവിഘടനത്തിനു വിധേയമാവാതെ  100വർഷത്തിലധികം വരെ മണ്ണിൽ നാശമില്ലാതെ കിടക്കുമെന്നതു തന്നെയാണ് പ്ലാസ്റ്റിക്‌ സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്രധാന തലവേദന.

ഇതിനിടയിൽ പ്രതീക്ഷ നൽകുന്ന ഒരു നേട്ടവുമായി രംഗത്തെത്തിയിരിക്കുകയാണ് യുകെ യിലെ പോർട്സ്മൗത് സർവകലാശാലയിലെയും യുഎസ് എനർജി വകുപ്പിന്റെ നാഷണൽ റിന്യൂവബിൾ എനർജി ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റിലെയും ഗവേഷകർ.  പ്ലാസ്റ്റിക് തിന്നുന്ന ഒരു എൻസൈമിന്റെ രഹസ്യങ്ങളിലേക്ക് വെളിച്ചംവീശിക്കഴിഞ്ഞു ഇവർ. പ്രൊഫ.ജോൺ മക്ഗീഹാന്റെ നേതൃത്വത്തിലായിരുന്നു ഗവേഷണം. ജപ്പാനിലെ ഒരു മാലിന്യ പുനഃചംക്രമണ കേന്ദ്രത്തിലെ മാലിന്യക്കൂമ്പാരത്തിൽ നിന്നും തികച്ചും യാദൃച്ഛികമായി രണ്ട് വർഷം മുമ്പാണ് പ്ലാസ്റ്റിക്കിനെ വിഘടിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഐഡിയോണെല്ല സകേയ്ൻസിസ് ( (Ideonella Sakaiensis) എന്ന ബാക്റ്റീരിയയെ ഗവേഷകർ തിരിച്ചറിഞ്ഞത്.  കുടിവെള്ളക്കുപ്പികളും ശീതളപാനീയക്കുപ്പികളുമൊക്കെ നിർമിക്കാനുപയോഗിക്കുന്ന പെറ്റ് ബോട്ടിലുകൾ (PET) വിഘടിപ്പിക്കാൻ ശേഷിയുള്ളവയാണിവ. ഈ ബാക്റ്റീരിയ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന എൻസൈമിന്റെ ഘടനാ രഹസ്യങ്ങൾ ചുരുൾനിവർത്തുന്നതിൽ ഗവേഷകർ ഇപ്പോൾ വിജയിച്ചു കഴിഞ്ഞു. ഈ പുതിയ എൻസൈമിനു നൽകിയിരിക്കുന്ന പേര്‌  പെറ്റേസ്‌  (PETase).

ഈഎൻസൈമിന്റെ ഉൽപ്പാദനം, ഘടന എന്നിവയെക്കുറിച്ച് വിശദമായ പഠനങ്ങൾക്കിടയിൽ എൻസൈമിൽ നടത്തിയ ചെറിയ എൻജിനീയറിങ്  നിരീക്ഷിച്ചപ്പോഴാണ് ഗവേഷകർ അമ്പരന്നത്. അതിന്റെ പ്ലാസ്റ്റിക് വിഘടനശേഷി വർധിച്ചിരിക്കുന്നു. നൂറ്റാണ്ടുകളോളം പരിസ്ഥിതിയിൽ നാശമില്ലാതെ കിടക്കുന്ന പ്ലാസ്റ്റിക്കിനെ ദിവസങ്ങൾക്കുള്ളിൽ വിഘടിപ്പിക്കാൻ കഴിഞ്ഞാൽ പ്ലാസ്റ്റിക് വിതയ്ക്കുന്ന പാരിസ്ഥിതിക പ്രശ്നങ്ങൾ കുറെയെങ്കിലും പരിഹരിക്കാൻ കഴിയും. എൻസൈമിന്റെ കാര്യക്ഷമത ഇനിയും കൂട്ടാനുള്ള ശ്രമത്തിലാണ് ഇപ്പോൾ ഗവേഷകർ. നിലവിൽ പുനഃചംക്രമണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന പെറ്റ് ബോട്ടിലുകൾ വസ്ത്രനിർമാണത്തിലും കാർപ്പറ്റ് നിർമാണത്തിലുമൊക്കെ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന അതാര്യ ഫൈബറുകളായാണ് മാറ്റപ്പെടുന്നത്. എന്നാൽ പോളി എഥിലീൻ ടെറിഫ്താലേറ്റിനെ വിഘടിപ്പിച്ച് അതിന്റെ ഘടങ്ങളാക്കിത്തന്നെ മാറ്റാൻ കഴിഞ്ഞാലോ?  ഇതാണ് തങ്ങളുടെ പ്രധാന ലക്ഷ്യമെന്ന് ഗവേഷകർ പറയുന്നു. ഇതു കൊണ്ട് രണ്ടുണ്ട് നേട്ടം. ഈ ഘടകങ്ങൾ തന്നെ വീണ്ടും പ്ലാസ്റ്റിക് നിർമ്മാണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കാം. അങ്ങനെ പുതിയ പ്ലാസ്റ്റിക്കിന്റെ ഉൽപ്പാദനം നിയന്ത്രിക്കാം. ഒരു പെട്രോകെമിക്കൽ ഉല്പന്നമായ പ്ലാസ്റ്റിക്കിന്റെ നിർമാണത്തിന് ആവശ്യമായ പെട്രോളിയത്തിന്റെ അളവ് കുറയ്ക്കാം എന്നത് മറ്റൊരു നേട്ടം.

ഓരോ മിനിറ്റിലും ലോകത്ത് ഒരു ദശലക്ഷം പ്ലാസ്റ്റിക് ബോട്ടിലുകൾ വിറ്റഴിക്കപ്പെടുന്നുണ്ടെന്നാണ് കണക്ക്. ഇതിൽ ഏതാണ്ട് 14 ശതമാനത്തോളം മാത്രമാണ് പുന:ചംക്രമണം ചെയ്യപ്പെടുന്നത്. വലിച്ചെറിയപ്പെടുന്ന പ്ലാസ്റ്റിക് കുപ്പികളിൽ വലിയൊരു ഭാഗം സമുദ്രങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരുകയും അത് സമുദ്ര ആവാസ വ്യവസ്ഥയുടെ താളം തെറ്റിച്ചു കൊണ്ടിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഭക്ഷ്യാവശ്യത്തിന്‌ ഉപയോഗിക്കുന്ന സമുദ്രവിഭവങ്ങളിൽപ്പോലുമുള്ള മൈക്രോ പ്ലാസ്റ്റിക്കിന്റെ സാന്നിധ്യം ആശങ്കയുണർത്തുന്നതാണ്. എൻസൈമിന്റെ അതിസൂക്ഷ്മ ഘടനയിലേക്ക് വെളിച്ചം വീശാൻ ഓക്സ്ഫഡിനടുത്തുള്ള ഡയമണ്ട് ലൈറ്റ് സോഴ്സ് എന്ന  സിൻക്രോട്രോൺ സംവിധാനം പ്രയോജനപ്പെടുത്തി. സസ്യങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന ക്യൂട്ടിൻ എന്ന പോളിമർ വിഘടിപ്പിക്കാൻ ശേഷിയുള്ള ക്യൂട്ടിനേസ് എന്ന  എൻസൈമിന്റെ ഘടനയുമായി പുതിയ എൻസൈമിനു നല്ല സാമ്യമുണ്ട്. പരീക്ഷണത്തിനിടയിൽ പ്ലാസ്റ്റിക് തിന്നും എൻസൈമിൽ ചെറിയ ചില മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തിയപ്പോൾ അതിന്റെ പ്രവർത്തനശേഷി കൂടിയെങ്കിലും കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ പ്ലാസ്റ്റിക്കിനെ വിഘടിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന സൂപ്പർഫാസ്റ്റ് എൻസൈം ആയി ഇതിനെ മാറ്റിയെടുക്കാൻ ഇനിയും  കാത്തിരിക്കണം. പോളി എഥിലീൻ ടെറിഫ്താലേറ്റ് വിസ്കസ് അവസ്ഥയിലേക്കു മാറുന്ന 70 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനു മുകളിൽ അതിജീവനം സാധ്യമാകുന്ന വിധത്തിൽ ബാക്റ്റീരിയയെ റീഡിസൈൻ ചെയ്യാനുള്ള ഗവേഷണങ്ങളും നടക്കുന്നുണ്ട്.

ജനിതക എൻജിനിയറിങ്ങിലെയും ക്രിസ്പർ പോലുള്ള നൂതന ജീൻ എഡിറ്റിങ് സങ്കേതങ്ങളിലെയും മുന്നേറ്റങ്ങൾ സമാന ഗവേഷണങ്ങൾക്ക് രാസത്വരകമാവും. പ്ലാസ്റ്റിക് ചവറ്റുകുട്ടയായി മാറിക്കഴിഞ്ഞ ഭൂമിയിൽ മണ്ണിലും സമുദ്രങ്ങളിലുമൊക്കെ ഇത്തരം ബാക്റ്റീരിയകളെ സ്പ്രേ ചെയ്ത് പ്ലാസ്റ്റിക് മാലിന്യങ്ങളെ വിഘടിപ്പിച്ചു നീക്കാൻ കഴിയുന്ന കാലം അകലെയല്ല എന്നു സാരം. ബാക്റ്റീരിയ പോലുള്ള സൂക്ഷ്മജീവികളിൽ നിന്നും വിഷസ്വഭാവമില്ലാത്തതും ജൈവവിഘടന വിധേയമാവുന്നതുമായ എൻസൈമുകളുടെ വൻതോതിലുള്ള ഉല്പാദനം സാധ്യമാണ് എന്നതും ഇതുപയോഗിച്ച് മാലിന്യനിർമാർജനം സാധ്യമാണ് എന്നതും ഒരു ഹരിത പ്രതീക്ഷ തന്നെയാണ്.

പ്രധാന വാർത്തകൾ
Top