Ένζυμα που τρώνε το πλαστικό στο διάστημα

Οι μικροοργανισμοί ανεβαίνουν στο διάστημα ως μέρος ενός προγράμματος που θα εξετάσει πως τα μικρόβια θα μπορούσαν να είναι μια πιθανή λύση διαχείρισης απορριμμάτων- τόσο στη Γη, όσο και πέρα από αυτή. Το πείραμα θα μελετήσει όχι μόνο πως τα ένζυμα του μικροβίου μπορούν να υποβαθμίσουν το πλαστικό σε ένα εχθρικό περιβάλλον, όπως το διάστημα, αλλά και πως τα βακτήρια μπορούν στη συνέχεια να ανακυκλώσουν το πλαστικό σε νέο υλικό. Πρώτον, τα ένζυμα του βακτηρίου διασπούν το PET, έναν από τους συνηθισμένους τύπους πλαστικών που χρησιμοποιείται σε μπουκάλια και σε συσκευασίες φαγητού. Στη συνέχεια, τα βακτήρια μπορούν να μετατρέψουν τις ενώσεις του υποβαθμισμένου πλαστικού σε β-ketoadipic acid ή BKA, ένα μονομερές νάιλον που μπορεί να γίνει ύφασμα ή να χρησιμοποιηθεί σε υπάρχουσες διαδικασίες παραγωγής.

«Ωθώντας τα όρια για το τι είναι ικανοί οι μικροβιακοί μεταβολισμοί και οδοί… εκεί βρίσκονται τα ενδιαφέροντά μας και τα πάθη μας», δήλωσε ο Raja Dhir, συνιδρυτής και συν-διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας μικροβιακών επιστημών Seed Health, η οποία συμμετείχε στο πείραμα, «Είναι ένα δραματικό βήμα προς τα εμπρός στην πρόκληση των μικροβίων και των μικροβιακών μεταβολισμών, πρώτα με την απομάκρυνσή τους από ένα περιβάλλον που μοιάζει με τη Γη».

Το περιβαλλοντικό τμήμα της Seed Health, SeedLabs, έχει εμπλακεί σε προηγούμενες επιστημονικές έρευνες, όπως η μελέτη του τρόπου με τον οποίον τα προβιοτικά θα μπορούσαν να προστατέψουν τους κοραλλιογενείς ύφαλους από την κλιματική αλλαγή και πως τα υγιή βακτήρια μπορούν να ενισχύσουν το ανοσοποιητικό σύστημα των μελισσών. Τώρα, αντιμετωπίζει το πρόβλημα των πλαστικών, ένα πρόγραμμα που τα Ηνωμένα Έθνη έχουν χαρακτηρίσει «πλανητική κρίση», οι άνθρωποι έχουν παράγει 10 δισεκατομμύρια τόνους πλαστικού μέχρι σήμερα, ένα μικρό μέρος των οποίων έχει ανακυκλωθεί. Η Seed πιστεύει ότι τα μικρόβια θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην επίλυση αυτού του προβλήματος.

Για αυτή την εισβολή στο διάστημα, το SeedLabs συνεργάζεται με την Πρωτοβουλία Εξερεύνησης του Διαστήματος του MIT Media Lab, To Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, την Ιατρική Weill Cornell και την ιατρική σχολή του Harvard.

Μαζί με τη δοκιμή της απόδοσης των μικροβίων σε περιβάλλον μηδενικής βαρύτητας, υψηλής ακτινοβολίας UV, το πείραμα θα μπορούσε επίσης να είναι το σημείο εκκίνησης για την εξερεύνηση ενός μέλλοντος στο οποίο οι αστροναύτες θα έχουν ένα σύστημα για να ανακυκλώνουν τα πλαστικά τους απόβλητα και να τα μετατρέπουν σε νέα υλικά. «Αν θέλουμε να υποβαθμίσουμε ή να επαναχρησιμοποιήσουμε πλαστικό στη Γη, συνήθως έχουμε τις πολύ έντονες μηχανικές και χημικές διεργασίες. Πρέπει να έχεις τεράστια μηχανήματα για να το πετύχεις», είπε η Xin Liu, επιμελήτρια τεχνών στη Πρωτοβουλία Εξερεύνησης του Διαστήματος στο MIT, «Αυτό δεν είναι διαθέσιμο στο διάστημα». (Η NREL, ένας από τους συνεργάτες, εργάζεται σε μεγάλης κλίμακας ανακύκλωση πλαστικών στη Γη για περίπου μια δεκαετία).

Κάποιες έρευνες έχουν δείξει επίσης ότι όταν τα βακτήρια εκτίθενται σε διαστημικές συνθήκες, «μερικές φορές αυξάνει την ικανότητα τους να παράγουν συγκεκριμένα μόρια ή να εκτελούν συγκεκριμένα μονοπάτια», δήλωσε ο Pat Pataranutaporn, υποψήφιος διδάκτορας MIT Media Lab που συμμετέχει στο πείραμα, «Επομένως, εάν τα βακτήρια που μελετάμε στη Γη πάνε στο διάστημα και επιστρέψουν, ίσως διατηρήσουν κάποιες από αυτές τις αυξημένες ικανότητες». Η μετάβαση στο διάστημα θα μπορούσε, τελικά, να μας βοηθήσει να ανακυκλώσουμε καλύτερα πράγματα εδώ στη Γη. Η μελέτη του τρόπου δράσης των βακτηρίων στο διάστημα βοηθά γενικά για να συλλεχθούν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη βιολογική σύσταση των μικροβίων και εάν θα μπορούσαν να αντέξουν τις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες στη Γη.