The plastic-eating bacteria that could change the world
කසළ ගොඩක ප්ලාස්ටික් බෝතලයක් මත සිට එය අනුභව කරමින් සිටි ක්ෂුද්‍ර ජීවියෙකු හමු වූ විට, එය ප්‍රතිචක්‍රීකරණ විප්ලවයක් ගැන බලාපොරොත්තු දැල්වීය. දැන් විද්‍යාඥයන් අපේ අපද්‍රව්‍ය අර්බුදය විසඳීමට උත්සාහ කරමින් එම ක්ෂුද්‍ර ජීවියා ටර්බෝචාජ් කිරීමට උත්සාහ කරයි. ඒත් වැඩක් වෙයිද?
2001 දී ජපන් විද්‍යාඥයන් පිරිසක් කුණු ගොඩකින් විස්මිත සොයාගැනීමක් කළා. අපිරිසිදු හා අපද්‍රව්‍ය වලින් පිරුණු අගල්වල, ප්ලාස්ටික් බෝතල්, සෙල්ලම් බඩු සහ අනෙකුත් ප්ලාස්ටික් අපද්‍රව්‍ය සතුටින් හපමින් සිටි බැක්ටීරියා සෙවල පටලයක් ඔවුන්ට හමු විය. එම බැක්ටීරියාව කුණු කසළ බිඳ දැමූ විට, බැක්ටීරියාව ශක්තිය සඳහා ප්ලාස්ටික් තුළ ඇති කාබන් අවශෝෂණය කරගත් අතර, එය වර්ධනය වීමට, චලනය කිරීමට සහ ඊටත් වඩා බෙදීමට භාවිතා කළේය. අප සාමාන්‍යයෙන් තේරුම් ගන්නා ආකාරයට අතින් කටින් බඩට නොගියද, බැක්ටීරියාව ප්ලාස්ටික් අනුභව කරමින් සිටියේය.
විද්යාඥයින් මෙහෙයවනු ලැබුවේ Kyoto තාක්ෂණ ආයතනයේ මහාචාර්ය Kohei Oda විසිනි. ඔහුගේ කණ්ඩායම බොහෝ බීම බෝතල්වල භාවිතා කරන එකම වර්ගයේ ප්ලාස්ටික් වලින් සාදන ලද පොලියෙස්ටර් වැනි කෘතිම රෙදි මෘදු කළ හැකි ද්‍රව්‍ය සොයමින් සිටියේය. Oda යනු ක්ෂුද්‍රජීව විද්‍යාඥයෙක් වන අතර, ඔහු විශ්වාස කරන්නේ යමෙකු මුහුණ දෙන විද්‍යාත්මක ගැටලුව කුමක් වුවත්, ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් දැනටමත් විසඳුමක් සොයාගෙන ඇති බවයි.
“මම මිනිසුන්ට කියනවා, සොබාදහමේ මෙම කොටස ඉතා ප්‍රවේශමෙන් බලන්න. සොබාදහමට බොහෝ විට ඉතා හොඳ අදහස් තිබෙනවා” Oda මට පැවසීය.
ඔඩා සහ ඔහුගේ සගයන් එම කුණු කන්දෙන් සොයාගත් දේ මීට පෙර කිසි දිනෙක දැක නොතිබුණි. ප්ලාස්ටික් මතුපිටට පහර දීම සඳහා සරල ක්‍රමයක් පරිණාමය වූ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් මගින් සොයා ගැනීමට ඔවුන් බලාපොරොත්තු විය. නමුත් මෙම බැක්ටීරියාව ඊට වඩා බොහෝ දේ කරමින් සිටියේය. එය ප්ලාස්ටික් සම්පූර්ණයෙන්ම බිඳ දමා මූලික පෝෂ්‍ය පදාර්ථ බවට සකසන බවක් පෙනෙන්නට තිබුණි. ප්ලාස්ටික් දූෂණයේ පරිමාණය පිළිබඳව අපගේ ප්‍රයෝජනයේ සිට, මෙම සොයාගැනීමේ වටිනාකම පැහැදිලිව පෙනේ. නමුත් 2001 දී – “ක්ෂුද්‍ර ප්ලාස්ටික්” යන යෙදුම භාවිතයට පැමිණීමට වසර තුනකට පෙර, එය “ඉතා උනන්දුවක් දක්වන මාතෘකාවක් ලෙස නොසැලකූ බව” ඔඩා පැවසීය. එසේම ඔහුගේ කණ්ඩායම එකට එකතු කරන ලද බැක්ටීරියාව පිළිබඳ මූලික ලිපි ලේඛන කිසි විටෙකත් ප්‍රකාශයට පත් නොකළේය.
මෙම සොයාගැනීමෙන් පසු වසර කිහිපය තුළ සිදු වූ ප්ලාස්ටික් දූෂණය නොසලකා හැරිය නොහැකිය. එදා සිට ගත වූ වසර 20 ක කාලය තුළ අපි ප්ලාස්ටික් අපද්‍රව්‍ය ටොන් බිලියන 2.5ක් ජනනය කර ඇති අතර සෑම වසරකම අපි ටොන් මිලියන 380ක් පමණ වැඩියෙන් නිෂ්පාදනය කරමු. එම ප්‍රමාණය 2060 වන විට නැවත තුන් ගුණයකින් වැඩි වනු ඇතැයි පුරෝකථනය කෙරේ. පැසිෆික් සාගරයේ මැද පිහිටා ඇති අතර ප්ලාස්ටික් අපද්‍රව්‍ය වෙරළ තීරයන් හුස්ම හිර කර ලොව පුරා කසළ ගොඩකිරීම් සිදු කරයි. කුඩා පරිමාණයේ දී, ක්ෂුද්‍ර ප්ලාස්ටික් සහ නැනෝ ප්ලාස්ටික් අංශු පලතුරු සහ එළවළු වල දක්නට ලැබේ. ඒවා ශාක මුල් හරහා ඒවා තුළට ගමන් කර ඇත. තවද ඒවා සෑම මිනිස් ඉන්ද්‍රියකම පාහේ තැන්පත් වී ඇති බව සොයාගෙන ඇත. එපමණක් නොව ඒවා මව්කිරි හරහා මවගෙන් දරුවාට පවා ගමන් කළ හැකිය.
ප්ලාස්ටික් බිඳ දැමීමේ හෝ ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීමේ වර්තමාන ක්‍රම කිසිසේත්ම ප්‍රමාණවත් නොවේ. ප්ලාස්ටික් ප්‍රතිචක්‍රීකරණයේ අතිමහත් බහුතරයක් තලා දැමීම සහ ඇඹරීමේ අදියර ඇතුළත් වන අතර එමඟින් ප්ලාස්ටික් සෑදෙන තන්තු කැඩී බිඳී ගොස් ඒවා ගුණාත්මක බවින් අඩු තත්ත්වයකට පත් කරයි. වීදුරු හෝ ඇලුමිනියම් බහාලුමක් අසීමිත වාර ගණනක් උණු කර ප්‍රතිසංස්කරණය කළ හැකි අතර, වතුර බෝතලයක ඇති සිනිඳු ප්ලාස්ටික්, එය ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරන සෑම අවස්ථාවකම දිරාපත් වේ. ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරන ලද ප්ලාස්ටික් බෝතලයක් අච්චු සහිත බෑගයක් බවට පත් වන අතර එය තන්තුමය ජැකට් පරිවරණය බවට පත් වේ. එය මාර්ග පිරවුමක් බවට පත් වේ, නැවත කිසි දිනෙක ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කළ නොහැකිය. ඒ වගේම ඒක තමයි හොඳම අවස්ථාව. ඇත්ත වශයෙන්ම, ප්‍රතිචක්‍රීකරණ කම්හලකට ඇතුළු වන්නේ සමස්ත ප්ලාස්ටික් නිෂ්පාදනයෙන් 09%ක් පමණකි. ප්ලාස්ටික් බැහැර කිරීමට අප සොයාගෙන ඇති එකම ස්ථිර මාර්ගය වන්නේ දහනය කිරීමයි. සෑම වසරකම ප්ලාස්ටික් ටොන් මිලියන 70කට ආසන්න ප්‍රමාණයක ඉරණම මෙයයි. නමුත් පිළිස්සීම මගින් ප්ලාස්ටික් වල ඇති කාබන් මෙන්ම එයට මිශ්‍ර විය හැකි ඕනෑම හානිකර රසායනික ද්‍රව්‍ය වාතයට මුදා හැරීම මගින් දේශගුණික අර්බුදය ඇති කරයි.
මහාචාර්ය Kohei Oda ගේ සොයාගැනීමෙන් පසු වසර කිහිපය තුළ, Oda සහ ඔහුගේ ශිෂ්‍ය Kazumi Hiraga, (දැන් මහාචාර්යවරයෙක්) අනුරූප හා අත්හදා බැලීම් දිගටම කරගෙන ගියේය. ඔවුන් අවසානයේ 2016 දී සයන්ස් සඟරාවේ ඔවුන්ගේ සොයා ගැනීම් ප්‍රකාශයට පත් කළ විට, එය ප්ලාස්ටික් අර්බුදයට විසඳුම් සඳහා මංමුලා සහගත ලෝකයට විස්මයක් බවට පත් වූ අතර එය බ්ලොක්බස්ටර් පහරක් විය. Oda සහ ඔහුගේ සගයන් කුණු කන්දෙන් සොයා ගත් බැක්ටීරියාව Ideonella sakaiensis ලෙස නම් කළහ. (එය සොයාගත් සකායි නගරයට අනුව) ඔවුන් බැක්ටීරියා නිපදවන විශේෂිත එන්සයිමයක් විස්තර කර ඇති අතර එමඟින් ඇඳුම් සහ ඇසුරුම්වල බහුලව දක්නට ලැබෙන පොලිඑතිලීන් ටෙරෙෆ්තලේට් (polyethylene terephthalate – PET) බිඳ දැමීමට ඉඩ සලසයි. මෙම අධ්‍යයන වාර්තාව පුවත්පත් වල බහුලව වාර්තා වූ අතර, දැනට එහි විද්‍යාත්මක උපුටා දැක්වීම් 1,000කට වඩා ඇත.
නමුත් සැබෑ බලාපොරොත්තුව වන්නේ මෙය තනි ප්ලාස්ටික් වර්ගයක් ආහාරයට ගත හැකි බැක්ටීරියා විශේෂයකට එහා ගිය දෙයක් වීමයි. පසුගිය අර්ධ ශත වර්ෂය පුරාවට, ක්ෂුද්‍රජීව විද්‍යාව (බැක්ටීරියා සහ සමහර දිලීර ඇතුළු කුඩා ජීවීන් පිළිබඳ අධ්‍යයනය) විප්ලවයකට භාජනය වී ඇත. ඩාවින්ගේ පරිණාමවාදයෙන් පසු සිදු වූ වැදගත්ම ජීව විද්‍යාත්මක දියුණුව ලෙස එය සැලකේ. ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් අපගේම දෑ සමඟ පැටලී ඇති විශාල, සැඟවුණු ලෝකයක් බව අපි දැන් දනිමු. අපි ඔවුන්ගේ විවිධත්වය සහ ඔවුන්ගේ බොහෝ විට ඇදහිය නොහැකි බලයන් ග්‍රහණය කර ගැනීමට පටන් ගනිමු. බොහෝ විද්‍යාඥයන් Oda ගේ මතයට පැමිණ ඇත. අප වැඩ කරමින් සිටින, පෙනෙන පරිදි විසඳිය නොහැකි ගැටලු රාශියක් සඳහා, ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් දැනටමත් විසඳුමක් සෙවීමට පටන් ගෙන ඇත. අපි කරන්න ඕනේ බලන්න විතරයි.
ඒ Oda වැනි සොයාගැනීම් වල ආරම්භක ලක්ෂ්යයක් පමණි. අප විසින්ම නිර්මාණය කරන ලද ලොව පුරා පැතිරී ඇති මෙම පාරිසරික ව්‍යසනය අවම කිරීමට යම් බලාපොරොත්තුවක් ඇති කර ගැනීමට නම්, බැක්ටීරියාවට වඩා වේගයෙන් හා වඩා හොඳින් ක්‍රියා කිරීමට සිදුවනු ඇත. Oda සහ ඔහුගේ කණ්ඩායම මුලින්ම රසායනාගාරයේ බැක්ටීරියාව පරීක්ෂා කළ විට, ඔවුන් එය ග්‍රෑම් එකකින් 20ක් බරැති 2cm දිග ප්ලාස්ටික් පටලයක් සහිත බටයක තැබුවේය. කාමර උෂ්ණත්වයේ දී එය සති හතකින් පමණ එහි පූර්වගාමී ද්‍රව බවට කුඩා ප්ලාස්ටික් බිටු බිඳ දැමීය. මෙය ඉතා ආකර්ෂණීය වූ අතර පරිමාණයෙන් ප්ලාස්ටික් අපද්‍රව්‍ය කෙරෙහි කිසිදු අර්ථවත් බලපෑමක් ඇති කිරීමට නොහැකි තරම් මන්දගාමී විය.
වාසනාවකට මෙන්, පසුගිය දශක හතර තුළ විද්යාඥයින් ඉංජිනේරුමය හා එන්සයිම හැසිරවීමෙහි කැපී පෙනෙන ලෙස ප්‍රවීණයන් වී ඇත. ප්ලාස්ටික් චුවින් කිරීම සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, “ අයිඩියොනෙල්ලා එන්සයිමය / Ideonella sakaiensis එහි පරිණාමීය වර්ධනයේ ඉතා ඉක්මනින් වේ”, පෝර්ට්ස්මූත් විශ්ව විද්‍යාලයේ අණුක ජෛව භෞතික විද්‍යාව පිළිබඳ මහාචාර්ය ඇන්ඩි පික්ෆෝර්ඩ් පවසයි. මානව විද්‍යාඥයින්ගේ අරමුණ එය ඉතිරි මාර්ගයට ගෙන යාමයි.
ඕනෑම ජීවියෙකු විශාල සංයෝගයක් බිඳ දැමීමට කැමති වූ විට (DNA නූලක් හෝ සංකීර්ණ සීනි හෝ ප්ලාස්ටික්) ඒවා එන්සයිම වෙත හැරේ. එම කාර්යය සඳහා විශේෂිත වූ සෛලයක් තුළ ඇති කුඩා අණුක යන්ත්‍ර ඇත. එන්සයිම ක්‍රියා කරන්නේ රසායනික ප්‍රතික්‍රියා අන්වීක්ෂීය පරිමාණයකින් සිදුවීමට උපකාර කිරීමෙනි, සමහර විට ප්‍රතික්‍රියාශීලී පරමාණු එකට බන්ධනය කිරීමට බල කරයි, නැතහොත් සංකීර්ණ අණු විශේෂිත ස්ථානවල කරකැවීමෙන් ඒවා දුර්වල කර කැඩී බිඳී යාමට ඉඩ ඇත.
ඔබට ස්වභාවික එන්සයිම කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීමට අවශ්‍ය නම්, සෑම අවස්ථාවකදීම පාහේ වැඩ කරන ප්‍රවේශයන් තිබේ. රසායනික ප්‍රතික්‍රියා ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී වඩා හොඳින් ක්‍රියා කර. උදාහරණයක් ලෙස ඔබට කේක් එකක් සෑදීමට අවශ්‍ය නම්, උඳුන 50C ට වඩා 180C දී තැබීම වඩා හොඳය. නමුත් බොහෝ එන්සයිම ඔවුන් වැඩ කරන ජීවියාගේ පරිසර උෂ්ණත්වයේ වඩාත්ම ස්ථායී වේ. (මිනිසුන් සම්බන්ධයෙන් 37C) එන්සයිමයක් කේතනය කරන DNA නැවත ලිවීමෙන් විද්‍යාඥයින්ට එහි ව්‍යුහය සහ ක්‍රියාකාරීත්වය වෙනස් කළ හැකි අතර, එය වැඩි උෂ්ණත්වවලදී වඩා ස්ථායී කරයි, එය වේගයෙන් ක්‍රියා කිරීමට උපකාරී වේ.
මෙම බලය දෙවියන්ට සමානය. නමුත් බොහෝ සීමාවන් තිබේ. කොලරාඩෝ හි එක්සත් ජනපද රජයේ ජාතික පුනර්ජනනීය බලශක්ති රසායනාගාරයේ (National Renewable Energy Laboratory – NREL) පර්යේෂකයෙකු වන එලිසබෙත් බෙල් පවසන්නේ “බොහෝ විට එය පියවර දෙකක් ඉදිරියට, එක් පියවරක් පසුපසට” යනුවෙනි. පරිණාමය තුළම හුවමාරු කිරීම් ඇතුළත් වන අතර, බොහෝ එන්සයිම ක්‍රියා කරන ආකාරය විද්‍යාඥයන් තේරුම් ගෙන ඇතත්, ඒවා වඩා හොඳින් ක්‍රියා කරන ආකාරය ගැන අනාවැකි කීම දුෂ්කර ය. “තර්කානුකූල නිර්මාණය ඉතා හොඳින් ක්‍රියා නොකරන බැවින් අප වෙනත් ප්‍රවේශයන් ගත යුතුයි” බෙල් පවසයි.
බෙල්ගේම කෘතිය – PETase, Ideonella sakaiensis එන්සයිමය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි. PET ප්ලාස්ටික් බිඳ දැමීම සඳහා නිෂ්පාදනය කරයි. ස්වභාවික පරිණාමය Turbocharge කිරීම සඳහා තිරිසන්-බල ප්‍රවේශයක් ගනී. බෙල් ප්ලාස්ටික් මත කෙලින්ම ක්‍රියා කරන එන්සයිමයේ ප්‍රදේශ ගන්නා අතර හැකි සෑම විකෘතියකටම යටත් කිරීමට ජාන ඉංජිනේරු විද්‍යාව භාවිතා කරයි. වනයේ දී, එන්සයිමයේ විකෘතියක් සිදු විය හැක්කේ බැක්ටීරියා බෙදීම කිහිප දහස් වාරයකට වරක් පමණි. බෙල් තමාට පරීක්ෂා කිරීම සඳහා ප්‍රයෝජනවත් විය හැකි විකෘති සිය ගණනක් හෝ දහස් ගණනක් ලැබෙන බව සහතික කරයි. ඉන්පසු ප්ලාස්ටික් හායනය කිරීමට ඇති හැකියාව සඳහා එක් එක් අවස්ථාව මැනිය. ආන්තික දියුණුවක් පෙන්නුම් කරන ඕනෑම අපේක්ෂකයෙකුට තවත් විකෘති වටයක් ලැබේ. NREL පර්යේෂණ කණ්ඩායමේ ප්‍රධානියා වන Gregg Beckham එය හඳුන්වන්නේ “එන්සයිමයකින් ජරාව පරිණාමය කිරීම / Evolving the crap out of an enzyme ” ලෙසයි. පසුගිය වසරේ, ඇය විසින් නිර්මාණය කරන ලද PETase එන්සයිමයක් මත ඇයගේ නවතම සොයාගැනීම් ප්‍රකාශයට පත් කරන ලද අතර එය මුල් එන්සයිමයට වඩා බොහෝ ගුණයකින් වේගයෙන් PET ක්ෂය විය හැකිය.
නමුත් අපගේ අරමුණුවලට ගැළපෙන එන්සයිමයක් තැනීම විද්‍යාඥයන් පරිපූර්ණ මෙවලමක් ලබා ගන්නා තෙක් කම්මැලි වීමක් පමණක් නොවේ. 2016 දී ඔඩාගේ සොයා ගැනීම් ප්‍රකාශයට පත් කිරීමට පෙර, ප්ලාස්ටික් ජීර්ණය කළ හැකි බැක්ටීරියා පවතින බව කිසිවෙකු දැන සිටියේ නැත. දැන්, අපට ස්ථිර ලේඛනගත සාක්ෂි තිබේ. අප සොයාගෙන ඇත්තේ ක්ෂුද්‍රජීවී ජීවීන්ගෙන් ඉතා කුඩා කොටසක් පමණක් වන බැවින්, වඩා හොඳ අපේක්ෂකයෙකු එහි සිටිය හැකිය. ඉංජිනේරුමය වශයෙන් ගත් කල, අපි දැනට Toyota Yaris එන්ජිමකින් ප්‍රභූ ධාවන ක්‍රියාකාරිත්වය මිරිකීමට උත්සාහ කරමින් සිටිය හැකිය, කොහේ හරි, තවමත් සොයා ගැනීමට නොහැකි වූ විට, Ferrari එකකට සමාන බැක්ටීරියාවක් තිබේ.
“මෙය අපි නිරන්තරයෙන් අරගල කරන දෙයක්” යැයි බෙකම් පවසයි. “අපි ආපහු ස්වභාවධර්මය තුළට ගිහින් සොයලා බලන්න ඕනෑ සොබා දහමේ විසඳුම තියෙනවද කියලා. නැත්තම් අපි ළඟ තියෙන පොඩි අඩි ටිකත් ලැබ් එකට අරන් ගිහින් දැන් වැඩ කරනවද? කියලා”
මෙම ප්‍රශ්නය Bioprospecting ලෙස හඳුන්වන දෙයෙහි උත්පාතයකට තුඩු දී ඇත. ගඟක රත්‍රන් සෙවීමට මෙන්, ජෛව විද්යාඥයින් ලොව පුරා සංචාරය කරන්නේ සිත්ගන්නාසුළු හා ලාභදායී ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් සොයා ගැනීමටය. 2019 දී, දකුණු කොරියාවේ Gwangju ජාතික විශ්ව විද්‍යාලයේ කණ්ඩායමක් නගරයෙන් පිටත නාගරික කුණු කන්දට ඉදිකිරීම් විදුම් යන්ත්‍රයක් ගෙන ගොස් දශක ගණනාවක් පැරණි ප්ලාස්ටික් කසළ හෙළි කිරීම සඳහා කුණු අගල් යට මීටර් 15 ක් විදින ලදී. එහි දී, මහාචාර්ය Soo-Jin Yeom සහ ඇයගේ ශිෂ්‍යයන් විසින් Bacillus thuringiensis බැක්ටීරියා වර්ගයක් සොයා ගන්නා ලදී. එම බැක්ටීරියාවන්ට පොලිඑතිලීන් බෑග් ආහාර ලෙස භාවිතා කරමින් ජීවත් විය හැකි බව පෙනේ. Yeom ගේ කණ්ඩායම දැන් අධ්‍යයනය කරමින් සිටින්නේ බැක්ටීරියාවන් භාවිතා කරන්නේ කුමන එන්සයිමද යන්න සහ ප්ලාස්ටික් පරිවෘත්තීය කිරීමට එයට ඇත්තටම හැකියාව තිබේද යන්නයි.
වියට්නාමයේ සහ තායිලන්තයේ වෙරළ තීරයේ විශාල කඩොලාන වගුරු බිම්වල, පෝර්ට්ස්මූත් විශ්ව විද්‍යාලයේ ක්ෂුද්‍ර ජීව විද්‍යාඥයෙකු වන සයිමන් ක්‍රැග් වෙනත් විභව PET-ආහාර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් සඳහා දඩයම් කරයි. “අපි දැනටමත් දැක ඇති ප්ලාස්ටික්-හායන එන්සයිම ශාක පත්‍රවල ආලේපන දිරාපත් කරන ස්වභාවික එන්සයිම වලට බෙහෙවින් සමානයි” ඔහු පැවසීය. “කඩොලාන වල මුල්වල සමාන ජල ආරක්ෂිත ආලේපනයක් ඇති අතර, වගුරු බිම්වල, ඒවායේ පැටලී ඇති කම්පන සහගත ප්ලාස්ටික් ප්‍රමාණයක් ද අඩංගු වේ.” ඔහුගේ බලාපොරොත්තුව වන්නේ කඩොලාන මූලයන් හායනය කළ හැකි බැක්ටීරියාවක් ප්ලාස්ටික් වලට පැනීමට හැකි වනු ඇති බවයි.
අපි ඒවා බැරෑරුම් ලෙස අධ්‍යයනය කරමින් සිටි වසර 200ක පමණ කාලය තුළ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් සිටියේ එක්තරා ආකාරයක විද්‍යාත්මක සිරගෙයක ය. ප්‍රධාන වශයෙන් උපකල්පනය කරනු ලබන්නේ මුලිනුපුටා දැමීමේ අවශ්‍යතාවය ඇති රෝග කාරක හෝ වයින් හෝ චීස් පැසවීම වැනි මූලික කාර්මික ක්‍රියාවලීන් කිහිපයක් සඳහා සරල වැඩකාරයන් ලෙසය. “මීට වසර 40-50 කට පෙර පවා, ක්ෂුද්‍රජීව විද්‍යාව සමත් වූ විද්‍යාවක් ලෙස සලකනු ලැබුවා” යැයි ක්ෂුද්‍රජීව විද්‍යාව සඳහා වූ හිටපු ඇමරිකානු සංගමයේ සභාපති හැන්ඩල්ස්මන් පැවසීය.
20 වැනි සියවසේදී, පරමාණුව බෙදීමට භෞතික විද්‍යාව දියුණු වීමත්, ලෝකයේ බොහෝ ශාක හා සත්ත්ව විශේෂ වර්ග කිරීමට ජීව විද්‍යාඥයන් පැමිණීමත් සමඟ, ජීවයේ ඉතා කුඩා වසම් අධ්‍යයනය කළ විද්‍යාඥයන් පසුගාමී විය. නමුත් අපට ළඟා විය නොහැකි සැඟවුණු ලෝකයේ සිත් ඇදගන්නාසුළු සලකුණු තිබුණි. 1930 ගණන්වල මුල් භාගයේදී, ක්ෂුද්‍රජීව විද්යාඥයින් ඔවුන් වනයේ හමු වූ ක්ෂුද්‍රජීවී ලෝකය සහ රසායනාගාරයේ අධ්‍යයනය කළ හැකි දේ අතර විසන්ධි වීම ගැන ප්‍රහේලිකාවක් විය. ඔවුන් මුහුදු වතුර බිංදුවක් හෝ අපිරිසිදු පස් තට්ටුවක් අන්වීක්ෂයක් යටතේ තැබුවහොත්, ඔවුන් වටා කැරකෙන විස්මිත සහ විවිධ ජීවීන් සිය ගණනක් දැකිය හැකි බව ඔවුන් සොයා ගත්හ. නමුත් ඔවුන් එම නියැදියම පෙට්‍රි දීසියක ජෙලටිනස් පෝෂක පොහොර මිශ්‍රණය මත තැබුවොත්, නොනැසී පවතිනු ඇත්තේ සහ වර්ධනය වන්නේ වෙනස් විශේෂ කිහිපයක් පමණි. පිඟානේ වැඩෙන ක්ෂුද්‍රජීවී ජනපද ගණන ගණන් කළ විට ඔවුන් දැන් විශාල කර ඇති දේට සාපේක්ෂව එය ඉතා සුළු අතලොස්සක් විය. මෙය පසුව “මහා තහඩු ගණන් විෂමතාව / the great plate count anomaly ” ලෙස හඳුන්වනු ඇත.
“අන්වීක්ෂයෙන් සහ පසුව ඉලෙක්ට්‍රෝන අන්වීක්ෂයෙන් ඔබට මේ සියලු ඉඟි දැකගත හැකි වුණා. නමුත් මෙම විශේෂයන් තහඩු මත වැඩෙන්නේ නැහැ, අපි ඒවා ගුණාංගීකරණය කර අධ්‍යයනය කරන්නේ කෙසේද ? ” යනුවෙන් යේල් හි වෛද්‍යවරයෙකු සහ විද්‍යා ඉතිහාසඥයෙකු වන විලියම් සමර්ස් පැවසීය.
මිනිස් වාසයේදී සමෘද්ධිමත් විය නොහැකි දුර්ලභ හා විදේශීය සතෙකු මෙන්, බොහෝ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් රසායනාගාරයේ ජීවිතයට සුදුසු බවක් නොපෙනුණි. එබැවින් විද්‍යාඥයන් ඔවුන්ගේ සීමිත තත්වයන් තුළ නොනැසී පැවතිය හැකි ඕනෑම දෙයක් සමඟ සිරවී සිටියහ. කෙසේ වෙතත්, සමහර ක්ෂුද්‍රජීව විද්යාඥයින් මෙම ස්ට්‍රයිට් ජැකට් එකෙන් ගැලවී ක්ෂුද්‍රජීවී රාජධානියේ සැබෑ ප්‍රමාණය සොයා ගැනීමට උත්සාහ කළහ. 1928 දී ඇලෙක්සැන්ඩර් ෆ්ලෙමින් විසින් පෙනිසිලින් සොයා ගැනීමේ කතාව අපට හුරුපුරුදු ය. දිලීර බීජාණුවක් ශාන්ත මරියා රෝහලේ කොරිඩෝව හරහා ගොස් අහඹු ලෙස ෆ්ලෙමින්ගේ පෙට්‍රි දීසියේ පෙනිසිලින් අඩංගු වූ අතර එය වඩාත් ප්‍රබල වෛද්‍ය ආයුධයක් බවට පත්විය.
රට්ගර්ස් විශ්ව විද්‍යාලයේ රසායන විද්‍යාඥ සෙල්මන් වක්ස්මන්ගේ / Selman Waksman කතාව එතරම් ප්‍රසිද්ධ නැති නමුත් වැදගත්කම නම් අඩු නැත. “ප්‍රතිජීවක / antibiotic” යන යෙදුම හඳුන්වා දුන්නේ ඇතැම් පාංශු බැක්ටීරියා තමන් ආහාර සඳහා තරඟ කරන වෙනත් බැක්ටීරියා විනාශ කරන හෝ වළක්වන විෂ ද්‍රව්‍ය නිපදවන බව සඳහන් කිරීමෙන් පසුවය. Waksman ඔහුගේ රසායනාගාරයේ මෙම වල් බැක්ටීරියා වර්ධනය කිරීමට අවශ්‍ය තත්වයන් සොයා ගැනීමට වෙහෙස නොබලා කටයුතු කළ අතර, ඔහුගේ උත්සාහය නිසා 1946 දී වාණිජමය වශයෙන් ලබා ගත හැකි දෙවන ප්‍රතිජීවක, streptomycin පමණක් නොව, ඊළඟ ප්‍රතිජීවක පහද වෙළඳපොළට ගෙන එන ලදී. අවසානයේදී, ප්‍රතිජීවක නිපදවන ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් තම රසායනාගාරයට පාවෙන තෙක් බලා සිටිනවාට වඩා පස සෙවීම ඉතා ඵලදායී විය. අද වන විට සියලුම ප්‍රතිජීවක වලින් 90%ක්ම පැවත එන්නේ Waksman ගේ මුල් සොයාගැනීම් ලබා දුන් බැක්ටීරියා කාණ්ඩ වලින්. ඔහුගේ උත්සාහය නිසා 1946 දී වාණිජමය වශයෙන් ලබා ගත හැකි දෙවන ප්‍රතිජීවක ඖෂධය වන streptomycin / ස්ට්‍රෙප්ටොමයිසින් පමණක් නොව, ඊළඟ ප්‍රතිජීවක පහද වෙළඳපොළට ගෙන එන ලදී. අවසානයේදී, ප්‍රතිජීවක නිපදවන ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් තම රසායනාගාරයට පාවෙන තෙක් බලා සිටිනවාට වඩා පස සෙවීම ඉතා ඵලදායී විය. අද වන විට සියලුම ප්‍රතිජීවක වලින් 90%ක්ම පැවත එන්නේ Waksman ගේ මුල් සොයාගැනීම් ලබා දුන් බැක්ටීරියා කාණ්ඩ වලිනි.
Waksman ගේ වැනි උත්සාහයන් සාපේක්ෂව දුර්ලභ විය. DNA වල අනුපිළිවෙළ කියවීම සඳහා සරල රසායනික ශිල්පීය ක්‍රම සොයා ගන්නා තෙක් (1970 ගණන්වල ප්‍රථමයෙන් මතු වූ නමුත් 1980 ගණන්වල මැද භාගයේ සිට පුළුල් ලෙස සහ වාණිජමය වශයෙන් ලබා ගත හැකි විය) දේවල් වෙනස් වීමට පටන් ගත්තේය. හදිසියේම අන්වීක්ෂය යටතේ ඇති ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ඔවුන්ගේ DNA මගින් ලැයිස්තුගත කර හඳුනා ගත හැකි අතර, ඒවා වර්ධනය වන ආකාරය සහ ක්‍රියා කරන ආකාරය ගැන ඉඟි කළේය. එපමණක් නොව, හැන්ඩල්ස්මන් පවසන පරිදි, “අපි දකින ජාන විවිධත්වය අතිමහත්ය”. එයින් පෙනී ගියේ “සෑහෙන සමාන පෙනුමක් ඇති මෙම ජීව ස්වරූපයන් ඇත්ත වශයෙන්ම බෙහෙවින් වෙනස් ය. තව කොච්චර දේවල් තියෙනවාද කියලා තේරුම් ගන්න ඒක මේ දොර ඇරියා.”
මීට වසර 25 කට පමණ පෙර, විද්‍යාඥයන් අතර තිබූ එකඟතාව වූයේ පෘථිවියේ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විශේෂ මිලියන දහයකට වඩා අඩුවෙන් සිටිය හැකි බවයි; පසුගිය දශකය තුළ, සමහර නව අධ්‍යයන සංඛ්‍යාව ට්‍රිලියනයක් තරම් ඉහළ අගයක් ගෙන ඇති අතර, අති බහුතරය තවමත් නොදන්නාහ. රෝගවලට ඔරොත්තු දීමේ හැකියාවේ සිට අපගේ මනෝභාවයන් දක්වා සෑම දෙයකටම බලපාන ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් අපගේ ශරීරය තුළ විද්‍යාඥයන් සොයාගෙන ඇත. ගැඹුරු මුහුදේ, තාපාංක තාප වාතාශ්‍රය මත ජීවත් වන ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විද්යාඥයින් විසින් සොයාගෙන ඇත. බොරතෙල් තැන්පතු තුළ, පොසිල ඉන්ධන බිඳ දැමීම සඳහා පරිණාමය වූ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ඔවුන් සොයාගෙන ඇත. අපි වැඩි වැඩියෙන් බලන තරමට, අපි වඩාත් අසාමන්‍ය සොයාගැනීම් සිදු කරනු ඇත.
ඔවුන්ගේ අනුවර්තනය වීමේ හැකියාව ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් අපගේ කැලඹිලි සහිත කාලය සඳහා කදිම සහකාරිය බවට පත් කරයි. ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් පරිණාමය වන්නේ ඩාවින් සහ ඔහුගේ සමකාලීනයන් කම්පනයට පත් කළ හැකි ආකාරයට සහ වේගයෙනි. ඔවුන් ඉක්මනින් බෙදී යන නිසාත් බිලියන ගණනින් ජනගහන ප්‍රමාණයන් තිබිය හැකි නිසාත්, තවත් සංකීර්ණ ජීවන රටාවන්ට නොදන්නා පරිණාමීය උපක්‍රමවලට බොහෝ විට ප්‍රවේශය ඇති නිසාත් (උදාහරණයක් ලෙස පුද්ගලයන් අතර වේගයෙන් DNA හුවමාරු කර ගැනීම) ඔවුන් ආන්තික පරිසරවල දියුණු වීමට ක්‍රම සොයාගෙන ඇත. තවද, මෙම ඓතිහාසික මොහොතේදී, මිනිසුන් භයානක වේගයකින් ලොව පුරා වඩාත් ආන්තික පරිසරයන් නිර්මාණය කරයි. වෙනත් සතුන් සහ ශාක ඔවුන්ගේ වෙනස්වන වාසස්ථාන අභිබවා යාමට ප්‍රමාණවත් විසඳුමක් ඉක්මනින් පරිණාමය කිරීමට බලාපොරොත්තුවක් නොමැති විට, ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් වේගයෙන් අනුවර්තනය වේ. ඒවා ආම්ලික ජලයේ පිපෙන අතර, අපි ස්වභාවික ලෝකයට ගසාගෙන යන සමහර කුණු වූ රසායනික ද්‍රව්‍ය හපන බව සොයාගෙන ඇත.
නව ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් බිහි කිරීම සහ විද්‍යාගාරයේ ඒවා සමඟ ටින්කර් කිරීම පළමු පියවර වේ, නමුත් විද්‍යාඥයන් දන්නවා අවසාන පිම්ම (ඔවුන් “සැබෑ ලෝකය” හෝ “කර්මාන්තය” ලෙස හඳුන්වන දෙයට) නොපැහැදිලි විය හැකි බව. ප්ලාස්ටික් කන ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් සම්බන්ධයෙන් දැන් එම පිම්ම පැමිණ තිබේ. 2021 සිට, Carbios නම් ප්‍රංශ සමාගමක් දිනකට PET ප්ලාස්ටික් අපද්‍රව්‍ය කිලෝග්‍රෑම් 250ක් පමණ සැකසීමට බැක්ටීරියා එන්සයිමයක් භාවිතා කරන මෙහෙයුමක් ක්‍රියාත්මක කරයි. එය එහි පූර්වගාමී අණු බවට බිඳ දමයි. එය කෙලින්ම නව ප්ලාස්ටික් බවට පත් කළ හැකිය. එය නැවත කොම්පෝස්ට් කරන්නේ නැති නමුත් කාබියෝස් ප්ලාස්ටික් ප්‍රතිචක්‍රීකරණයේ ශුද්ධ ග්‍රේල් සාක්ෂාත් කර ගෙන ඇති අතර එය වීදුරු හෝ ඇලුමිනියම් වැනි අසීමිත ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කළ හැකි ද්‍රව්‍යයකට වඩා සමීප කරයි.
කාබියෝස් ක්‍ලර්මන්ට්-ෆෙරන්ඩ් හි පහත් කාර්මික පහසුකමකින් ක්‍රියා කරයි, පළමු මිචිලින් ටයර් කම්හල හා සමාන පදනමක් මත. නමුත් ඇතුළත, එය අඩු හානිකර පැරණි කර්මාන්ත ශාලාවක් හා වඩා නාගරික බීර කර්මාන්ත ශාලාවකට සමාන වන අතර, සකස් කරන ලද ප්ලාස්ටික් අපද්‍රව්‍ය විශිෂ්ට වානේ පැසවීම සිලෝස් තුළට එක් කර ඇත. පයිප්ප හරහා දියර වේගයෙන් ගලා යන ශබ්දයක් ඇත, නමුත් දුම් හෝ සුවඳ නැත. ප්‍රතිචක්‍රීකරණ ගබඩාවල ඇති අපිරිසිදු ප්ලාස්ටික් පරිවර්තනය කිරීමට සූදානම්ව බාල්කවල තැන්පත් වේ.
ප්ලාස්ටික් මුලින්ම ඉරා දමනු ලබන අතර පසුව දැවැන්ත ඩයි-ප්‍රෙස් එකකට සමාන යන්ත්‍රයක් හරහා ධාවනය කරයි. එය එය කැටි කර විශාල පීඩනයකින් කුඩා විවරයක් හරහා බල කරයි. ප්ලාස්‌ටික්‌ය පිටවන්නේ පෙති ලෙස හෝ නූඩ්ල්ස්‌ ලෙසිනි. ඔවුන් දන්නා පරිදි – ඉරිඟු කරල් ප්‍රමාණයෙන් පමණ වේ. අන්වීක්ෂීය මට්ටමින්, ප්ලාස්ටික් රසායනඥයින් එහි මුල් “ස්ඵටික” ස්වරූපය ලෙස හඳුන්වන ප්ලාස්ටික් නර්ඩ්ල් ඝනත්වයට වඩා බෙහෙවින් අඩුය. ප්ලාස්ටික් සෑදූ තන්තු මුලින් තද දැලිසකට අසුරා ඇති අතර එමඟින් ඒවා සුමට හා ශක්තිමත් විය. දැන්, තවමත් නොවෙනස්ව තිබියදී, තන්තු තව දුරටත් ඈත් වී දුර්වල වන අතර, එන්සයිම වලට පහර දීමට විශාල ප්‍රදේශයක් ලබා දෙයි.
වනයේ දී, බැක්ටීරියාව ප්ලාස්ටික් ඉලක්ක කරන එන්සයිම සීමිත ප්‍රමාණයක් සහ තවත් බොහෝ එන්සයිම සහ අපද්‍රව්‍ය නිෂ්පාදනය කරයි. මෙම ක්‍රියාවලිය වේගවත් කිරීම සඳහා Carbios විසින් ජෛව තාක්ෂණ සමාගමකට මුදල් ගෙවා බැක්ටීරියා වලින් පිරිසිදු ප්ලාස්ටික් දිරවන එන්සයිම විශාල ප්‍රමාණයක් එකතු කර සාන්ද්‍රණය කරයි. Carbios විද්යාඥයින් පසුව ප්ලාස්ටික් නර්ඩ්ල්ස් ද්‍රාවණයක තබයි. (ජලය සහ එන්සයිම, මීටර් කිහිපයක් උස මුද්‍රා තැබූ වානේ ටැංකියක් ඇතුළත) ක්‍රියාවලිය පරීක්ෂා කරනු ලබන යාබද රසායනාගාරයේදී, කුඩා යාත්‍රා වල සිදුවන ප්‍රතික්‍රියාව ඔබට නිරීක්ෂණය කළ හැකිය. ඇතුළත, සුදු පැහැති ප්ලාස්ටික් කැබලි හිම ගෝලයක පියලි මෙන් කැරකෙයි. කාලය ගෙවී යත්ම, ප්ලාස්ටික් ඛාදනය වී, එහි සංරචක ද්‍රාවණය තුළට දිය වී, වීදුරුව පිටුපස අළු පැහැති දියරයක් පමණක් ඉතිරි වේ. ද්‍රවයේ දැන් ඇත්තේ ඝන PET නොව එතිලීන් ග්ලයිකෝල් / ethylene glycol සහ ටෙරෙෆ්තලික් අම්ලය / terephthalic acid නම් ද්‍රව රසායනික ද්‍රව්‍ය දෙකක් වන අතර ඒවා වෙන් කර නව ප්ලාස්ටික් බවට පත් කළ හැකිය.
Carbios විසින් දියුණු කරන ලද තාක්ෂණය පහසුවෙන් පරිමාණය කළ හැකි බව පෙනේ. වසර දෙකකට පෙර සමාගම රසායනාගාරයක ප්ලාස්ටික් කිලෝ කිහිපයක් ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කරමින් සිටියේය. දැන් එය දිනකට කිලෝ ග්‍රෑම් 250 ක් පමණ කළ හැකිය. 2025 දී, එය දිනකට ටොන් 130 කට වඩා ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීමේ හැකියාව ඇති බෙල්ජියම සමඟ දේශසීමා අසල වඩා විශාල පහසුකමක් විවෘත කරනු ඇත.
ප්‍රංශයේ බැක්ටීරියා තාක්ෂණය භාවිතා කරන ප්ලාස්ටික් ප්‍රතිචක්‍රීකරණ කර්මාන්ත ශාලාවක් ඇති නමුත් එක්සත් ජනපදය සහ චීනය එසේ නොකිරීමට හේතුව ප්‍රංශ රජය ප්ලාස්ටික් අපද්‍රව්‍ය සඳහා හදිසි ප්‍රමුඛතාවයක් ලබා දී ඇති අතර 2025 වන විට ප්‍රංශයේ භාවිතා කරන සියලුම ප්ලාස්ටික් ඇසුරුම් සම්පූර්ණයෙන්ම ප්‍රතික්‍රීකරණය විය යුතු බවට ඉලක්කයක් තැබීමයි. පාරිසරික ප්‍රචාරකයින් නව ප්ලාස්ටික් සම්පූර්ණයෙන්ම ඉවත් කිරීමට කැමැත්තක් දක්වන අතර, ඉදිරි දශක කිහිපය තුළ උසස් තත්ත්වයේ නව ප්ලාස්ටික් ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වනු ඇතැයි මැක්‍රොන් ඔට්ටු අල්ලමින් සිටින අතර, Carbios ගැන පුද්ගලික උනන්දුවක් දක්වා ඇති අතර, ඒවා ඔහුගේ LinkedIn ගිණුමේ ප්‍රශංසාවට ලක් කළේය. පීඩනය වැඩ කරන බව පෙනේ. ප්‍රංශයේ විශාලතම නිෂ්පාදකයින් සමහරක් (L’Oréal සිට Nestlé දක්වා සහ එළිමහන් ඇඳුම් කට්ටලයක් වන Salomon දක්වා) ඔවුන්ගේ අපද්‍රව්‍ය ගැනීමට Carbios සමඟ ගිවිසුම් අත්සන් කර ඇත. ලොව පුරා රජයන් ප්ලාස්ටික් අපද්‍රව්‍ය අවම කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ අභිලාෂකාමී ප්‍රතිඥාවන් සපුරාලීම සඳහා මන්දගාමී ඇඹරීම ආරම්භ කරන විට, තවත් බොහෝ දේ අනුගමනය කිරීමට ඉඩ ඇත.
මෙම කර්මාන්තශාලා මැජික් විසඳුමක් නොවේ. එන්සයිම ප්‍රතිචක්‍රීකරණ ක්‍රියාවලිය ජීව විද්‍යාත්මක හා රසායනික ප්‍රතික්‍රියා මාලාවක් වන අතර, ඒවා විශාල වන විට, ස්වභාවධර්මය අනුකම්පා විරහිත ගණකාධිකාරීවරයෙකු බව ඔබට මතක් වේ. ඔබ අවශ්‍ය විවිධ යෙදවුම් සහ කාබන් විමෝචනය නිරීක්ෂණය කරන්නේ නම්, ප්ලාස්ටික් පිරිසිදු කිරීම, පසුව එය රත් කිරීම සහ කැටි කිරීම විශාල බලශක්ති පිරිවැයක් සමඟ එන බව ඔබට පෙනී යයි. රසායනික ප්‍රතික්‍රියාව විසින්ම අවට ද්‍රාවණය ආම්ලික වන අතර, එළිමහන් තටාකයක් මෙන්, ද්‍රාවණය මධ්‍යස්ථව තබා ගැනීම සඳහා රසායනික පදනම නිරන්තරයෙන් ද්‍රාවණයට එකතු කළ යුතුය, එමඟින් ප්‍රතික්‍රියාව ක්‍රියාත්මක වන සෑම අවස්ථාවකම අතුරු නිෂ්පාදනයක් ලෙස සෝඩියම් සල්ෆේට් කිලෝග්‍රෑම් කිහිපයක් නිර්මාණය වේ. සෝඩියම් සල්ෆේට් වීදුරු සෑදීම සහ ඩිටර්ජන්ට් ඇතුළු බොහෝ භාවිතයන් ඇත.
කර්මාන්තශාලා සංකීර්ණයේ අව්ව සහිත සම්මන්ත්‍රණ ශාලාවකදී, Carbios ප්‍රධාන විධායක නිලධාරී Emmanuel Ladent මට පැවසුවේ සමාගමේ ප්‍රතිචක්‍රීකරණ ක්‍රියාවලිය දැනට නව ප්ලාස්ටික් සෑදීමට වඩා 51% කින් අඩු විමෝචනයක් නිපදවන බවයි.
“ඉතා හොඳයි, නමුත් බලාපොරොත්තුව අපි පටන් ගන්නවා විතරයි” ඔහු අවසන් කළේය. Carbios ඔවුන්ගේ විශ්ලේෂණය ප්‍රසිද්ධියේ නිකුත් කර නැත. නමුත් ක්ෂේත්‍රය ගැන හුරුපුරුදු තවත් විද්‍යාඥයන් කිහිප දෙනෙක් මට පැවසුවේ විමෝචනය අඩකින් අඩු කිරීම මෙවැනි ප්‍රතිචක්‍රීකරණයක් සඳහා හොඳම අවස්ථාවන් තුළ බවයි.
Carbios සහ එය පිටුපස සිටින විද්‍යාඥයන් (Toulouse විශ්ව විද්‍යාලයේ ජීව විද්යාඥයින් වන Alain Marty සහ Vincent Tournier) දශකයකට වැඩි කාලයක් ක්ෂේත්‍රයේ වැඩ කරමින් සිටිති. Oda ගේ සොයාගැනීම් ප්‍රකාශයට පත් කිරීමෙන් පසු තවත් බොහෝ විද්‍යාඥයන් සමාන කාර්යයක් කිරීමට පටන් ගත් අතර, Marty සහ Tournier 2010 ගණන්වල මැද භාගයේදී ආරම්භ විය. ඔවුන් ප්ලාස්ටික් මත වැඩ කිරීමට පරිණාමය නොවූ නමුත්, මාටි සහ ටුවර්නියර් සිතුවේ එසේ කිරීමට හැකියාවක් ඇතැයි සිතූ කොළ කොම්පෝස්ට් කටිනේස් (leaf compost cutinase – LCC) නමින් හැඳින්වෙන වෙනත් එන්සයිමයක් භාවිතා කරන ලදී. (එන්සයිමය ක්‍රියා කරන කොළ වල ඉටි ආලේපනය ප්ලාස්ටික් වලට සමීප සමානකමක් දරයි.) “එය තරමක් දුර්වල වූ අතර එය කිසිදු ආකාරයක අධික උෂ්ණත්වයක් සමඟ හොඳින් ක්‍රියා කළේ නැත. නමුත් එය හොඳ ආරම්භයක් විය” මාටි පැවසුවේය.
NREL පර්යේෂණ කණ්ඩායමේ Gregg Beckham පවසන්නේ LCC යනු “විශිෂ්ට එන්සයිමයක්, නිසැකවම. ඒකට නම් අරගෙන පයින් ගහනවා.” නමුත් එය තවමත් අසම්පූර්ණ බව ඔහු අනතුරු අඟවයි. එය බෙහෙවින් සකසන ලද ප්ලාස්ටික් වලට වැඩි කැමැත්තක් දක්වන අතර, එහිම ප්‍රතික්‍රියා නිර්මාණය කරන ආම්ලික සුප් තුළ වැඩ කිරීමට එය හොඳ නැත. බෙකම්ගේ බලාපොරොත්තුව වන්නේ Ideonella Sakeinsis විසින් නිපදවන ලද එන්සයිමය ප්ලාස්ටික් වලට නිශ්චිතව ප්‍රහාර එල්ල කිරීම සඳහා පරිණාමය වී ඇති නිසා, එය ටින්කර් කිරීමට වඩා හොඳ චැසියක් සපයනු ඇති බවයි. විද්යාඥයින් තම ප්‍රතිවාදීන්ගේ ක්‍රියාවන් කෙරෙහි සංශයවාදී ඇසක් යොමු කිරීමත් සමඟ මෙහි තරඟකාරී අංගයක් ඇත්ත වශයෙන්ම ඇත.
Carbios හිදී Beckham මාටිට කළ ප්‍රකාශය ගැන සඳහන් කළ විට ඔහු මෙසේ පිළිතුරු දුන්නේය: “සෑම අවස්ථාවකම නව එන්සයිමයක් සොයා ගන්නා ලදී (ඉතා මෑතකදී මෙම Ideonella Sakiensis එකක්) එය බොහෝ ව්‍යාපාර නිර්මාණය කරයි. ඒ නිසා අපි ඔවුන්ව පරීක්ෂා කරන්නේ නැහැ. අපේ පරීක්‍ෂණවලදී ඔවුන් කවදාවත් හොඳින් ක්‍රියා කරන්නේ නැහැ. වසර 20 ක පමණ සහයෝගීතාවයෙන් පසු, ඔහු තම කොළ කොම්පෝස්ට් කටිනේස් සඳහා පක්ෂපාතී වේ.
බෙහෙවින් පරිණාමය වූ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ප්ලාස්ටික් අර්බුදයෙන් අපව ගලවා ගන්නේද? සමහර විද්යාඥයින් සිතන්නේ තාක්ෂණය සීමිත වනු ඇති බවයි. මෑත විවේචනාත්මක සමාලෝචනයක් Nature සඟරාවේ සඳහන් කළේ, ඒවායේ රසායනික බන්ධන බිඳ දැමීමට සාපේක්ෂව විශාල ශක්ති ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වන බැවින්, බොහෝ ප්ලාස්ටික් වර්ග කිසි විටෙකත් කාර්යක්ෂමව එන්සයිමය ලෙස ජීර්ණය නොවනු ඇති බවයි. පෝර්ට්ස්මූත් හි මහාචාර්ය ඇන්ඩි පික්ෆෝර්ඩ් සීමාවන් ගැන හොඳින් දන්නා නමුත් බොහෝ හොඳ ඉලක්ක තවමත් පවතින බව සිතයි. “නයිලෝන් දැඩි නමුත් කළ හැකි,” ඔහු පවසයි. “පොලියුරේටීන් ද කළ හැකි යි.” වසර කිහිපයක් ඇතුළත නයිලෝන් ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීමේ ක්‍රියාවලියක් ඇති බවට අනාවැකි පළ කරමින් Carbios හි විද්‍යාඥයෝ එකඟ වෙති. එම අනාවැකි ඉටු වුවහොත්, ප්ලාස්ටික් වලින් හතරෙන් එකක් පමණ සැබවින්ම ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කළ හැකි බවට පත් වනු ඇත. න්‍යායාත්මකව බිඳවැටීමට ඉඩ ඇති සියලුම ප්ලාස්ටික් සඳහා එන්සයිම ගැලපීමක් සිදුවුවහොත්, සියලුම ප්ලාස්ටික් අපද්‍රව්‍යවලින් අඩකට වඩා අඩු ප්‍රමාණයක් මේසය මත තිබිය හැකිය.
එසේ වුවද, බොහෝ විද්යාඥයින් වැඩ කරමින් සිටින්නේ පැරණි ප්ලාස්ටික් නව ප්ලාස්ටික් බවට පත් කිරීමට එන්සයිම ක්‍රියා කිරීමට සකසා ඇති ලෝකයකි. මෙය කලකිරීමට පත්වන පරිදි විෂය පථය තුළ සීමා වී ඇත. එය ආර්ථික අර්ථයක් ඇත – නමුත් එය තවමත් ප්ලාස්ටික් නිෂ්පාදනය කරයි, ඒ සඳහා බලශක්තිය භාවිතා කරයි. ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීම නව ප්ලාස්ටික් නිෂ්පාදනය මන්දගාමී විය හැකි අතර, අප විසින් දැනටමත් ලෝකයට මුදා හැර ඇති ප්ලාස්ටික් ප්‍රමාණය නැවත ලබා ගැනීමට එය අපට උදව් නොකරනු ඇත. ඒවායින් බොහොමයක් නැවත ලබා ගත නොහැකි තරම් පුළුල්, දුෂ්කර සහ අපිරිසිදු ඒවා ලෙස පවතී.
ප්‍රතිකාර නොකළ ප්ලාස්ටික් කැබැල්ලක් කාබනික ද්‍රව්‍ය පරිවර්තනය කරන ආකාරයට සැබෑ ලෙසම පරිවර්තනය කළ හැකි ක්ෂුද්‍ර ජීවියෙකු කිසිවෙකු තවමත් සොයාගෙන නැත: කාබන් ගොඩකින් පටන් ගනී. විද්‍යාඥයන් විසින් ප්ලාස්ටික් කන ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් කුණු ගොඩේ ඇති බෝතල් මත හෝ සාගරයේ කසළ පරාල මත සිටින විට, මෙම ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ට කළ හැකි හොඳම දේ වන්නේ සැහැල්ලුවෙන් හපා කෑමය.
නමුත් ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ට ලෝකයේ සමහර විෂ සහිත විෂ ද්‍රව්‍ය නිෂ්ප්‍රභ කිරීමට හැකියාව ඇත. එම ක්‍රියාවලියේදී සමස්ත භූ දර්ශන පිරිසිදු කරයි. මෙය වසර මිලියන ගණනක් තිස්සේ පෘථිවියේ පවතින රසායනික ද්‍රව්‍ය මත හොඳින් ක්‍රියා කරන අතර ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ට ඒවා සඳහා රසයක් වර්ධනය කිරීමට ඉඩ සලසයි. 1989 දී Exxon Valdez විසින් ඇලස්කා බොක්ක වෙත තෙල් ලීටර් මිලියන 41ක් මුදා හරින විට, පිරිසිදු කිරීම පිළිබඳ ආවරණය පරිසරවේදීන් තෙල්-සෝදන ලද මුද්‍රා සහ පෆින් මදින්නන්ගේ පින්තූර කෙරෙහි අවධානය යොමු කළේය. නමුත් ඇත්ත වශයෙන්ම තෙල් ඉවත් කිරීම බොහෝමයක් සිදු කර ඇත්තේ ස්වාභාවිකවම බොරතෙල් මත පෝෂණය වන බැක්ටීරියා මගිනි. බැක්ටීරියා වර්ධනය සඳහා නයිට්‍රජන් පොහොර කිලෝග්‍රෑම් 50,000කට ආසන්න ප්‍රමාණයක් වෙරළ තීරයේ ව්‍යාප්ත විය.
පරිසරයේ ඇති ප්ලාස්ටික්වලින් එයම ඉටු කළ හැකිද යන ප්‍රශ්නය වඩාත් ඵලදායී ප්‍රතිචක්‍රීකරණයේ අපේක්ෂාවට වඩා බෙහෙවින් අඩු පොලී මත ණය සහ අරමුදල් ලැබී ඇත. මැඩ්රිඩ්හි ස්පාඤ්ඤ ජාතික ජෛව තාක්ෂණ මධ්‍යස්ථානයේ විද්‍යාඥයෙකු වන වික්ටර් ඩි ලොරෙන්සෝ පවසන්නේ “අපගේ අපද්‍රව්‍ය පිරිසිදු කිරීමට නිශ්චිතවම වෙළඳපොළ දිරිගැන්වීමක් නැහැ. ප්ලාස්ටික් ප්‍රතිචක්‍රීකරණය කිරීම සඳහා ආයෝජනයට ප්‍රතිලාභයක් ඇති නමුත් පුළුල් සමාජයකට උපකාර වන මෙම මහා පරිමාණ ව්‍යාපෘති සඳහා ගෙවන්නේ කවුද? මෙය මහජන සහයෝගයෙන් පමණක් පිළියම් කළ හැකි දෙයකි.”
වෙළඳපළ ගැටලුව හැරුණු විට, නීතිමය ගැටලුවක් ද තිබේ. ක්ෂුද්‍ර ජීවී විශේෂයක් ජානමය වශයෙන් නිර්මාණය කළ පසු, සෑම රටක්ම පාහේ විශේෂ අවසරයකින් තොරව එය නැවත වනයට මුදා හැරීම සීමා කරයි. (එය කලාතුරකින් ලබා දෙනු ලැබේ) මේ සඳහා හේතු පැහැදිලිය. 1971 විද්‍යා ප්‍රබන්ධ කතාවේ Mutant 59: The Plastic Eater, ප්ලාස්ටික් ක්ෂණිකව දිය කිරීමේ හැකියාව ඇති වෛරසයක් ලොව පුරා පැතිරෙයි. ගුවන් යානා දියවී නිවාස මතට කඩා වැටෙයි. ප්ලාස්ටික් අනුභව කරන බැක්ටීරියාවක් එතරම් කාර්යක්ෂම වනු ඇතැයි සිතිය නොහැකිය. නමුත් කැළඹෙන ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් විනාශකාරී ප්‍රතිවිපාක ඇති කළ හැකිය.
මේ ආකාරයේ වැඩවල අන්තරාය අවම බව ඩි ලොරෙන්සෝට ඒත්තු ගොස් ඇත. “මුල් GMOs සමඟ, මිනිසුන් ඔවුන් වෙත යොමු විය. විද්‍යාඥයන් අහංකාර විය. ඒ සියල්ල ස්වභාවධර්මයේ ආධිපත්‍යය දැරීම සහ ලාභ ඉපැයීම බව පෙනෙන්නට තිබුණි. නමුත් ඒ සංවාදය නැවත සකස් කිරීමට අපට අවස්ථාවක් තිබේ. අපට විද්‍යාව සහ ස්වභාවික ලෝකය අතර නව හවුල්කාරිත්වයකට පිවිසිය හැකියි. අපි එය මිනිසුන්ට අවංකව ඉදිරිපත් කරන්නේ නම්, එය අවදානමට වටිනවාද යන්න ඔවුන්ට තීරණය කළ හැකියි’’
ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් සමඟ ගැඹුරු හවුල්කාරිත්වයක් පිළිබඳ දැක්ම බලවත් එකකි. නව ප්ලාස්ටික් වලට වඩා ප්ලාස්ටික් සම්පූර්ණයෙන්ම ජෛව හායනයට ලක්විය හැකි ද්‍රව්‍ය බවට පත් කිරීම සඳහා ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් සහ එන්සයිම සංවර්ධනය කිරීමට යුරෝපා සංගමය කණ්ඩායම් කිහිපයකට අරමුදල් ලබා දී ඇත. පසුගිය වසරේ, ජර්මානු කණ්ඩායමක් විසින් Ideonella sakaiensis PETase සමුද්‍ර ඇල්ගී බවට පත් කරන ලදී, එය කවදා හෝ සාගරයේ ක්ෂුද්‍ර ප්ලාස්ටික් බිඳ දැමීමට භාවිතා කළ හැකි බව සඳහන් කළේය.
ඔඩාට විශ්වාසයි අපි මතුපිටින් කුරුටු ගාලාවත් නැහැ. වසර 20කට පමණ පෙර ඔහු සහ ඔහුගේ සගයන් ප්‍රථම වරට අයිඩියොනෙල්ලා කුණු කන්දේදී සොයා ගත් විට, එය තනිවම ක්‍රියා කළේ නැත. “ප්ලාස්ටික් මත ඇති ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ චිත්‍රපටය මා දුටු විගස, එය බොහෝ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් එකට වැඩ කරන බව මම දැන සිටියා” ඔඩා මට පැවසීය. Ideonella විසින් ප්ලාස්ටික් එහි කාර්මික වශයෙන් වටිනා පූර්වගාමීන් බවට පත් කරන අතරතුර, අනෙකුත් ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් ඒවා ක්ෂුද්‍රජීවී ප්‍රජාවට භාවිතා කළ හැකි සරල පෝෂ්‍ය පදාර්ථ බවට තව දුරටත් හපන බව ඔහුගේ කණ්ඩායමට වැටහුණි. ඔවුන් සහජීවනයෙන් යුක්ත විය. එක්තරා ආකාරයකින් හවුල්කරුවන්. ක්ෂුද්‍ර ජීවී ප්‍රජාවන් පසෙන් ක්ෂුද්‍ර සහ නැනෝ ප්ලාස්ටික් ඉවත් කිරීමේ පද්ධතියක් බවට වර්ධනය කළ හැකි බව පෙන්වා දෙමින් Oda පසුව ලිපි කිහිපයක් ලියා ඇත.
අපගේ සංවාදවලදී, ඔහු සහ ඔහුගේ සගයන් විසින් කරන ලද සොයාගැනීම් වාණිජකරණය කිරීමට කැමති පුද්ගලයින්ගෙන් එන සැබෑ ලෝකය වෙනස් කරන අදහස් නොමැතිකම ගැන ඔඩා නැවත නැවතත් කණගාටු විය. පැරණි ප්ලාස්ටික් අලුත් ඒවා බවට පත් කළ හැකි කර්මාන්තශාලාවක් ගැන ඇදහිය නොහැකි තරම් උද්යෝගයක් ඇති විය. ඊටත් වඩා අඩුවෙන්, ප්ලාස්ටික් නැවත ජලය සහ වාතය බවට පත් කළ හැකි එකක් ගැන පෙනෙන්නට තිබුණි.
https://www.theguardian.com/environment/2023/sep/28/plastic-eating-bacteria-enzyme-recycling-waste
