Researchers have identified and engineered an enzyme which can digest and consume some of our most commonly polluting प्लास्टिक providing a hope for recycling and fighting प्रदूषण
प्रदूषण प्लास्टिक प्लास्टिक के रूप में दुनिया भर में सबसे बड़ी पर्यावरणीय चुनौती है प्रदूषण and optimal solution to this problem still remains elusive. Most प्लास्टिक are made from petroleum or natural gas which are non-renewable resources that are extracted and processed using energy-intensive techniques. Thus, their manufacturing and production itself is very destructive for fragile ecosystems. The destruction of plastic (mostly by incineration) causes air, पानी और भूमि प्रदूषण. About 79 per cent of plastic produced over the last 70 years has been thrown away, either into landfill sites or into the general environment while only about nine per cent is recycled with the rest incinerated. This process of incineration exposes vulnerable workers to toxic chemicals which include cancer-causing substances. The oceans are said to contain some 51 trillion microplastic particles and are slowly depleting marine life. Some of the plastic microparticles get blown away in air leading to प्रदूषण and it’s a real possibility that we might be inhaling them. No one could have predicted in the 1960s that advent and popularity of plastics would one day become a burden with huge plastic waste found floating in our beautiful oceans, air and dumped on our precious lands.
प्लास्टिक packaging is the biggest threat and most corrupt use of plastics. But the problem is that plastic bag is everywhere, used for every little purpose and there is no control over its usage. This kind of synthetic plastic does not biodegrade, instead just sits and accumulates in landfills and contributes to environmental प्रदूषण. There have been initiatives for “complete plastic ban”, especially polystyrene which is used in packaging. However, this is not leading to desired results as plastic is still ubiquitous in land, air and water and is ever growing. Safe to say that plastic may not even be visible to the naked eye all the time but it’s everywhere! It is unfortunate that we are unable to tackle the plastic material’s recycling and dispose problem.
में प्रकाशित एक अध्ययन में नेशनल एकेडमी ऑफ़ साइंस, यूएसए की कार्यवाही, शोधकर्ताओं ने एक ज्ञात प्राकृतिक खोज की है किण्वक जो प्लास्टिक पर फ़ीड करता है। यह एक मौका खोज था जब वे एक एंजाइम की संरचना की जांच कर रहे थे जो जापान में एक केंद्र में रीसाइक्लिंग के लिए तैयार कचरे में पाया गया था। Ideonella sakaiensis 201-F6 नामक यह एंजाइम पेटेंट प्लास्टिक पीईटी या पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट को "खाने" या "फ़ीड ऑफ" करने में सक्षम है, जिसका उपयोग आमतौर पर लाखों टन प्लास्टिक की बोतलों में किया जाता है। एंजाइम ने मूल रूप से जीवाणु को अपने खाद्य स्रोत के रूप में प्लास्टिक को नीचा दिखाने की अनुमति दी थी। पीईटी के लिए वर्तमान में कोई रीसाइक्लिंग समाधान मौजूद नहीं है और पीईटी से बनी प्लास्टिक की बोतलें पर्यावरण में सैकड़ों वर्षों से अधिक समय तक बनी रहती हैं। यूनिवर्सिटी ऑफ पोर्ट्समाउथ और यूनाइटेड स्टेट्स डिपार्टमेंट ऑफ एनर्जी की नेशनल रिन्यूएबल एनर्जी लेबोरेटरी (NREL) की टीमों के नेतृत्व में किए गए इस अध्ययन ने अपार आशा पैदा की है।
मूल लक्ष्य इस प्राकृतिक एंजाइम (जिसे पेटेस कहा जाता है) की त्रि-आयामी क्रिस्टल संरचना का निर्धारण करना था और इस जानकारी का उपयोग यह समझने के लिए करना था कि यह एंजाइम वास्तव में कैसे काम करता है। उन्होंने संरचना को स्पष्ट करने और अलग-अलग परमाणुओं को देखने के लिए एक्स-रे की एक तीव्र किरण का उपयोग किया - जो सूर्य से 10 अरब गुना तेज है। इस तरह के शक्तिशाली बीम ने एंजाइम के आंतरिक कामकाज को समझने में सक्षम बनाया और तेजी से और अधिक कुशल एंजाइमों को इंजीनियर करने में सक्षम होने के लिए सही ब्लूप्रिंट प्रदान किया। यह पता चला था कि पेटेज कटिनेज नामक एक अन्य एंजाइम के समान दिखता है, सिवाय इसके कि पेटेज की एक विशेष विशेषता और एक अधिक "खुली" सक्रिय साइट है, जिसे मानव-निर्मित पॉलिमर (प्राकृतिक वाले के बजाय) को समायोजित करने के लिए माना जाता है। इन अंतरों ने तुरंत संकेत दिया कि PETase विशेष रूप से PET युक्त वातावरण में अधिक विकसित हो सकता है और इस प्रकार PET को नीचा दिखा सकता है। उन्होंने पेटेज सक्रिय साइट को कटिनेज की तरह दिखने के लिए उत्परिवर्तित किया। इसके बाद जो हुआ वह पूरी तरह से अप्रत्याशित परिणाम था, PETase उत्परिवर्ती प्राकृतिक PETase से भी बेहतर PET को नीचा दिखाने में सक्षम था। इस प्रकार, प्राकृतिक एंजाइम की क्षमता को समझने और सुधारने की कोशिश में, शोधकर्ताओं ने गलती से एक नए एंजाइम का निर्माण किया जो पीईटी को तोड़ने में प्राकृतिक एंजाइम से भी बेहतर था। प्लास्टिक. यह एंजाइम पॉलीइथाइलीन फुरैंडीकारबॉक्साइलेट, या पीईएफ, पीईटी प्लास्टिक के लिए एक जैव-आधारित विकल्प को भी नीचा दिखा सकता है। इसने पीईएफ (पॉलीइथिलीन फुरानोएट) या यहां तक कि पीबीएस (पॉलीब्यूटिलीन सक्सेनेट) जैसे अन्य सबस्ट्रेट्स से निपटने की उम्मीद पैदा की। एंजाइम इंजीनियरिंग और विकास के उपकरणों को और सुधार के लिए लगातार लागू किया जा सकता है। शोधकर्ता एंजाइम में सुधार के लिए एक रास्ता तलाश रहे हैं ताकि इसके कार्य को एक शक्तिशाली बड़े पैमाने पर औद्योगिक सेट अप में शामिल किया जा सके। इंजीनियरिंग प्रक्रिया बहुत हद तक एंजाइमों के समान है जो वर्तमान में बायो-वाशिंग डिटर्जेंट या जैव ईंधन के निर्माण में उपयोग किए जा रहे हैं। प्रौद्योगिकी मौजूद है और इस प्रकार आने वाले वर्षों में औद्योगिक व्यवहार्यता प्राप्त की जानी चाहिए।
इस अध्ययन के कुछ पहलुओं को समझने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है। सबसे पहले, एंजाइम प्लास्टिक के बड़े टुकड़ों को छोटे टुकड़ों में तोड़ देता है, इसलिए यह प्लास्टिक की बोतलों के पुनर्चक्रण का समर्थन करता है लेकिन इस सभी प्लास्टिक को पहले पुनर्प्राप्त करने की आवश्यकता है। बरामद होने पर यह "छोटा" प्लास्टिक उन्हें वापस प्लास्टिक की बोतलों में बदलने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। एंजाइम वास्तव में पर्यावरण में "अपने आप प्लास्टिक नहीं ढूंढ सकता"। एक प्रस्तावित विकल्प यह हो सकता है कि इस एंजाइम को कुछ बैक्टीरिया में लगाया जाए जो उच्च तापमान को झेलते हुए प्लास्टिक को उच्च दर से तोड़ना शुरू कर सकते हैं। इसके अलावा, इस एंजाइम के दीर्घकालिक प्रभाव को अभी भी समझने की जरूरत है।
The impact of such an innovative solution to tackle plastic waste would be very high on a global scale. We have been trying to tackle the plastic problem ever since the advent of plastic itself. There have been laws banning single-plastic use and also recycled plastic is now favoured everywhere. Even small steps like banning plastic carry bags in supermarkets has been all the over the media. The point is, we need to act fast if we would like to preserve our ग्रह from plastic प्रदूषण. Though we must carry on adopting recycling in our everyday life while encouraging our children to do so as well. We still need a good long-term solution which can go hand in hand with our own individual efforts. This research marks a beginning for tackling one of the biggest problems which our ग्रह सामना कर रहा है।
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स्रोत (रों)
हैरी पी एट अल। 2018. एक प्लास्टिक-अपमानजनक सुगंधित पॉलीएस्टरेज की विशेषता और इंजीनियरिंग। राष्ट्रीय विज्ञान - अकादमी की कार्यवाही। https://doi.org/10.1073/pnas.1718804115
