जैवअपघटनीय "जीवित प्लास्टिक" का निर्माण

हांगकांग के चीनी विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने आधार सामग्री में प्लास्टिक खाने वाले सूक्ष्मजीवों को प्रत्यारोपित करके एक प्रकार का "जीवित प्लास्टिक" बनाया है जो जैव अपघटन में सक्षम है।

व्यावसायिक रूप से उपलब्ध प्लास्टिक से बने इलेक्ट्रोड (ऊपरी पंक्ति) "जीवित प्लास्टिक" से बने इलेक्ट्रोड (निचली पंक्ति) की तुलना में विघटित करना अधिक कठिन होते हैं। फोटो: एसीएस

कुछ सूक्ष्मजीव (बैक्टीरिया, कवक) विशिष्ट बाह्य एंजाइमों के स्राव द्वारा लंबी बहुलक श्रृंखलाओं (प्लास्टिक, बायोप्लास्टिक) को तोड़ने में सक्षम होते हैं। इसी प्रक्रिया के आधार पर, वैज्ञानिकों ने प्लास्टिक को विघटित करने वाले एंजाइम उत्पन्न करने के लिए बैसिलस सबटिलिस के बीजाणुओं को आनुवंशिक रूप से संशोधित किया और फिर उन्हें सीधे मूल प्लास्टिक सामग्री में डाल दिया। ये सूक्ष्मजीव गर्म "पोषक घोल" द्वारा सक्रिय होने तक निष्क्रिय अवस्था में रहेंगे, जिसके बाद वे कुछ ही दिनों में प्लास्टिक को पूरी तरह से नष्ट कर देंगे और कोई सूक्ष्म प्लास्टिक कण नहीं छोड़ेंगे।

यह पहली बार नहीं है जब वैज्ञानिकों ने प्लास्टिक को विघटित करने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग किया है। 2024 में, पॉलीकैप्रोलैक्टोन (पीसीएल) का उपयोग सूक्ष्मजीवों द्वारा स्रावित एक एंजाइम की इसे विघटित करने की क्षमता का परीक्षण करने के लिए किया गया था। इसी बीच, अमेरिका में, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय की एक शोध टीम ने सूक्ष्मजीव बीजाणुओं से युक्त एक अत्यधिक लचीला टीपीयू प्लास्टिक भी बनाया, जो लैंडफिल में डाले जाने पर विघटित हो सकता है।

हालांकि, हांगकांग के वैज्ञानिकों की नवीनता दो पहलुओं में निहित है। पहला, बहुलक को तोड़ने के लिए एक ही एंजाइम पर निर्भर रहने के बजाय, उन्होंने बैसिलस सबटिलिस स्ट्रेन को संशोधित करके दो एंजाइम उत्पन्न किए जो एक दूसरे के पूरक के रूप में काम करते हैं। विशेष रूप से, एक एंजाइम बहुलक की लंबी श्रृंखलाओं को तोड़कर उनकी मूल संरचना को बाधित करता है, जबकि दूसरा एंजाइम उन्हें तोड़ता है। एकल-एंजाइम विधि की तुलना में, दोहरे-एंजाइम वाली विधि कहीं अधिक प्रभावी है, जो मात्र 6 दिनों में पीसीएल को लगभग पूरी तरह से तोड़ देती है।

दूसरी नवीनता सूक्ष्मजीवों के बीजाणुओं को सीधे आधार प्लास्टिक सामग्री में समाहित करने में निहित है, जिसके परिणामस्वरूप एक "जीवित प्लास्टिक" उत्पाद बनता है। इस नई सामग्री में पारंपरिक पीसीएल झिल्लियों के समान टिकाऊ और लचीले यांत्रिक गुण होते हैं। जब 50°C पर उत्प्रेरक के रूप में पोषक घोल मिलाया जाता है, तो यह जीवाणु बीजाणुओं को सक्रिय कर देता है, जिससे अपघटन प्रक्रिया शुरू हो जाती है।

इस प्रयोग में, शोधकर्ताओं ने उपर्युक्त "जीवित प्लास्टिक" का उपयोग करके लचीले इलेक्ट्रोड बनाए। परिणामों से पता चला कि उत्पाद सामान्य रूप से कार्य करता है और उत्प्रेरक के संपर्क में आने पर स्वतः विघटित हो जाता है। यह प्रक्रिया दो सप्ताह तक चली और इस दौरान सूक्ष्म प्लास्टिक कणों सहित कोई भी निशान नहीं छोड़ा गया।

इस शोध के महत्वपूर्ण व्यावहारिक अनुप्रयोगों पर जोर देते हुए, वैज्ञानिकों ने नए प्रकार के प्लास्टिक की सीमाओं को स्वीकार किया है: इसकी अपघटन प्रक्रिया अभी भी पर्यावरणीय परिस्थितियों या उत्प्रेरकों पर निर्भर करती है। इसलिए, वे जल-आधारित स्पोर एक्टिवेटर विकसित करने की कोशिश कर रहे हैं, क्योंकि अधिकांश प्लास्टिक कचरा अंततः नदियों, झीलों और समुद्र में ही पहुँचता है। उन्हें यह भी उम्मीद है कि इस नई विधि को न केवल पीसीएल (प्लास्टिक क्लॉथ) पर बल्कि अन्य प्रकार के प्लास्टिकों पर भी लागू किया जा सकता है, विशेष रूप से उन प्लास्टिकों पर जिनका उपयोग आमतौर पर डिस्पोजेबल प्लास्टिक उत्पाद बनाने में किया जाता है।

माई क्वेन (न्यू एटलस, अमेरिकन केमिकल सोसायटी के अनुसार)

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