يمكن أن تنهار البكتيريا المهندسة نايلون غير قابلة للتشغيل في الملابس

يمكن للبكتيريا المعدلة وراثياً تحطيم المواد الكيميائية في النايلون وتحويلها إلى منتجات مفيدة ، والتي يمكن أن تساعدنا يومًا ما في إعادة تدوير الملابس وشبكات الصيد.

النايلون ، أو البوليدات الأليفاتية ، هي بلاستيك تستخدم على نطاق واسع بسبب متانتها العالية وقوة الشد ، ولكن معدل إعادة التدوير يقل عن 5 في المائة.

يقول نيك ويرككس في مركز جوليتش ​​للأبحاث في ألمانيا: “يبلغ الإنتاج حوالي 10 ملايين طن سنويًا ، ولكن في الوقت الحالي لا يوجد أي إعادة تدوير في الأساس”. “حتى الحرق صعب لأنك تحصل على السيانيدات عند حرقها. الغالبية العظمى ينتهي في المكب “.

يمكن إذابة النايلون في محلول حمض قوي ، لكن مزيج المواد الكيميائية المتولدة ليس ذا قيمة بما يكفي لجعل هذا مفيدًا تجاريًا.

الآن ، استخدم Wierckx وزملاؤه مزيجًا من الهندسة الوراثية والتطور المختبري لخلق سلالة من البكتيريا Pseudomonas putida يمكن أن يؤدي ذلك إلى تحطيم المركبات المختلفة التي يتم إنتاجها بمجرد إذابة النايلون وتحويلها إلى شيء مفيد.

تشتهر البكتيريا بالفعل بمهاجمة المواد القائمة على الزيت وتحطيم الزيت في الانسكابات. كما أنه يظهر الوعد في تحطيم البلاستيك.

اتخذ Wierckz وزملاؤه سلالة معروفة P. putida KT2440 ومنحها جينات لمساعدتها على استقلاب المواد الكيميائية المختلفة في النايلون المذاب. ثم قاموا بزراعة البكتيريا في المختبر على هذه المواد الكيميائية مرارًا وتكرارًا حتى وجدوا سلالة ازدهرت. واصل الباحثون تعديله وثقافته حتى يكون لديهم بكتيريا يمكن أن تستخدم المركبات في النايلون لإنشاء منتجات مفيدة ، مثل polyhydroxybutyrate – بلاستيك قابل للتحلل غير ضار بالأنسجة الحية.

“ال pseudomonas يقول Wierckx: “يستهلك جميع البلاستيك المعالجة مسبقًا”. “ما يمكننا قياسه هو أن حوالي 80 إلى 90 في المائة يتم استهلاكها ، لكنني أعتقد أن هذا قيود تحليلية ، وهو في الواقع يستهلك كل شيء تقريبًا لأننا لا نرى أي شيء هناك.”

لكن هناك حاجة إلى تحسينات قبل استخدام هذه التقنية تجاريًا ، كما يقول Wierckx. على سبيل المثال ، لا يزال مقدار المنتج المفيد حوالي 7 في المائة فقط من الكتلة الحيوية البكتيرية الجافة في النهاية.

ويقول إن تحسين ذلك سيتطلب مزيد من تعديل البكتيريا وضبط المواد الكيميائية المستخدمة لتعديل ما يتم تغذيته إلى الكائنات الحية الدقيقة. “من المحتمل أن يكون 10 أو 20 أو 30 عامًا حتى نرى هذا يحدث.”

لا داعي للقلق من أن البكتيريا ستحل ذات يوم ملابسنا الداخلية ، على الرغم من ذلك ، كما يقول Wierckx. “لن يأكل كل المواد البلاستيكية في ملابسنا والسيارات. نحن بحاجة إلى معالجة البلاستيك مسبقًا بحيث يصبح قابلاً للهضم “.

هذا يعني أيضًا أننا لا نستطيع بعد استخدام البكتيريا لتنظيف شبكات الصيد القديمة في المحيطات. لكن Wierckx تأمل أن يشجع إجراء عملية إعادة التدوير هذه المجموعة المستقبلية من الشباك القديمة والملابس ومحركات السيارات ، والتي تحتوي على مواد بلاستيكية مقاومة للحرارة ، بحيث يمكن إعادة تدويرها.