জৈব-পচনশীল "জীবন্ত প্লাস্টিক" তৈরি করা

হংকং-এর চাইনিজ ইউনিভার্সিটির বিজ্ঞানীরা মূল উপাদানের মধ্যে প্লাস্টিক ভক্ষণকারী অণুজীব স্থাপন করে এক ধরনের ‘জীবন্ত প্লাস্টিক’ তৈরি করেছেন, যা জৈবিকভাবে পচনশীল।

বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ প্লাস্টিক থেকে তৈরি ইলেকট্রোড (উপরের সারি) 'জীবন্ত প্লাস্টিক' থেকে তৈরি ইলেকট্রোডের (নীচের সারি) তুলনায় সহজে পচনশীল নয়। ছবি: এসিএস

কিছু অণুজীব (ব্যাকটেরিয়া, ছত্রাক) নির্দিষ্ট বহিঃকোষীয় এনজাইম নিঃসরণের মাধ্যমে দীর্ঘ পলিমার শৃঙ্খল (প্লাস্টিক, বায়োপ্লাস্টিক) ভেঙে ফেলতে সক্ষম। এই পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে, বিজ্ঞানীরা প্লাস্টিক-ক্ষয়কারী এনজাইম তৈরির জন্য ব্যাসিলাস সাবটিলিস স্পোরকে জিনগতভাবে পরিবর্তন করেন এবং তারপর সেগুলোকে সরাসরি মূল প্লাস্টিক উপাদানের মধ্যে প্রবেশ করান। এই অণুজীবগুলো একটি উষ্ণ 'পুষ্টি দ্রবণ' দ্বারা সক্রিয় না হওয়া পর্যন্ত সুপ্ত অবস্থায় থাকবে, যার পরে তারা কয়েক দিনের মধ্যে প্লাস্টিকটিকে সম্পূর্ণরূপে খেয়ে ফেলবে এবং কোনো মাইক্রোপ্লাস্টিক কণা অবশিষ্ট রাখবে না।

প্লাস্টিক ভাঙতে বিজ্ঞানীরা এই প্রথমবার অণুজীব ব্যবহার করছেন এমনটা নয়। ২০২৪ সালে, অণুজীব দ্বারা নিঃসৃত একটি এনজাইমের পলিক্যাপ্রোল্যাকটোন (PCL) পচন ঘটানোর ক্ষমতা পরীক্ষা করার জন্য এটি ব্যবহার করা হয়েছিল। এদিকে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি গবেষক দল অণুজীবের রেণুযুক্ত একটি অত্যন্ত স্থিতিস্থাপক TPU প্লাস্টিকও তৈরি করেছে, যা আবর্জনার স্তূপে ফেললে পচে যেতে পারে।

তবে, হংকং বিজ্ঞানীদের উদ্ভাবনটি দুটি দিকে নিহিত। প্রথমত, পলিমার ভাঙার জন্য একটিমাত্র এনজাইমের উপর নির্ভর করার পরিবর্তে, তারা ব্যাসিলাস সাবটিলিস স্ট্রেইনকে এমনভাবে পরিবর্তন করেছেন যাতে দুটি এনজাইম তৈরি হয়, যা সমন্বিতভাবে কাজ করে এবং একে অপরের পরিপূরক হিসেবে কাজ করে। নির্দিষ্টভাবে, একটি এনজাইম দীর্ঘ পলিমার শৃঙ্খলগুলোকে ভেঙে তাদের মূল কাঠামোকে ব্যাহত করে, আর অন্য এনজাইমটি সেগুলোকে ভেঙে ফেলে। একক-এনজাইম পদ্ধতির তুলনায়, এই দ্বৈত-এনজাইম পদ্ধতিটি উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি কার্যকর, যা মাত্র ৬ দিনের মধ্যে পিসিএলকে প্রায় সম্পূর্ণরূপে ভেঙে ফেলে।

দ্বিতীয় উদ্ভাবনটি হলো মূল প্লাস্টিক উপাদানের মধ্যে সরাসরি অণুজীবের রেণু স্থাপন করা, যার ফলে একটি ‘জীবন্ত প্লাস্টিক’ পণ্য তৈরি হয়। এই নতুন উপাদানটির টেকসই এবং নমনীয় যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রচলিত পিসিএল মেমব্রেনের মতোই। যখন ৫০° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় অনুঘটক হিসেবে একটি পুষ্টি দ্রবণ যোগ করা হয়, তখন এটি ব্যাকটেরিয়ার রেণুগুলোকে সক্রিয় করে এবং পচন প্রক্রিয়া শুরু করে।

পরীক্ষায়, গবেষকরা নমনীয় ইলেকট্রোড তৈরি করতে পূর্বোক্ত 'জীবন্ত প্লাস্টিক' ব্যবহার করেন। ফলাফলে দেখা যায় যে, পণ্যটি স্বাভাবিকভাবে কাজ করে এবং একটি অনুঘটকের সংস্পর্শে এসে স্বতঃস্ফূর্তভাবে বিয়োজিত হয়। এই প্রক্রিয়াটি দুই সপ্তাহ ধরে চলে এবং মাইক্রোপ্লাস্টিক কণাসহ কোনো চিহ্নই রেখে যায় না।

এই গবেষণার গুরুত্বপূর্ণ বাস্তব প্রয়োগের ওপর জোর দেওয়ার পাশাপাশি বিজ্ঞানীরা নতুন ধরনের প্লাস্টিকের সীমাবদ্ধতাও স্বীকার করেছেন: এর পচন প্রক্রিয়া এখনও পরিবেশগত অবস্থা বা অনুঘটকের ওপর নির্ভরশীল। তাই, তাঁরা জল-ভিত্তিক স্পোর অ্যাক্টিভেটর তৈরির চেষ্টা করছেন, কারণ বেশিরভাগ প্লাস্টিক বর্জ্য শেষ পর্যন্ত নদী, হ্রদ এবং সমুদ্রে গিয়ে মেশে। তাঁরা আরও আশা করেন যে এই নতুন পদ্ধতিটি শুধু পিসিএল-এর ক্ষেত্রেই নয়, বরং অন্যান্য ধরনের প্লাস্টিকের ক্ষেত্রেও প্রয়োগ করা যাবে, বিশেষ করে যেগুলো সাধারণত একবার ব্যবহারযোগ্য প্লাস্টিক পণ্য তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

মাই কুইন (আমেরিকান কেমিক্যাল সোসাইটির নিউঅ্যাটলাস অনুসারে)

উৎস: https://baocantho.com.vn/tao-ra-nhua-song-tu-phan-huy-sinh-hoc-a204604.html