پلاستیک‌ها: درباره آنها شناخت دارید، شاید دوست‌شان نداشته باشید، اما احتمالا هر روز از آنها استفاده می‌کنید. پژوهشگران تخمین می‌زنند که تا سال ۲۰۵۰، مقدار پلاستیک ازتعداد ماهی‌های اقیانوس‌ها پیشی بگیرد.
علی‌رغم تمام تلاش‌های ما، تنها نه درصد از پلاستیک‌های مصرفی ما بازیافت می‌شود. و حتی از آن بدتر، پلاستیک بسیار مقاوم و بادوام است و پژوهشگران تخمین می‌زنند که تجزیه کامل آنها شاید بین ۵۰۰ تا ۵۰۰۰ سال طول بکشد. فروشویی آنها آلاینده‌های شیمیایی خطرناکی را وارد خاک و اقیانوس‌ها، غذا، آب و بدن ما می‌کند.
پس ما با این همه زباله‌ی پلاستیکی چه کردیم؟ خوب ساده است. پلاستیک ارزان، مقاوم، انطباق‌پذیر است و همه جا یافت می‌شود. اما خبر خوب این است که چیز دیگری هم مانند پلاستیک هست که ارزان، و انطباق‌پذیراست و همه جا یافت می‌شود. تحقیق من نشان می‌دهد که این چیز می‌تواند در حل معضل آلودگی پلاستیک به ما کمک کند.
من درباره باکتری‌ها حرف می‌زنم. باکتری‌ها، موجودات ریز میکروسکوپی هستند که با چشم غیرمسلح قابل دیدن نیستند و همه جا زندگی می‌کنند، در تمام محیط‌های ناهمگون و سخت، از شکم انسان گرفته تا خاک، پوست، تا حفره‌های کف اقیانوس که دمای هوا در آنجا تا ۳۷۰ درجه سبلیسیوس می‌رسد زندگی می‌کنند. باکتری‌ها در همه جا زندگی می‌کنند، در تمام محیط‌های ناهمگون و سخت. بنابراین آنها باید برای تامین غذای خود بسیار خلاق باشند. باکتری‌های زیادی هم وجود دارد. محققان برآورد می‌کنند که تقریبا پنج میلیون تریلیون تریلیون یعنی یک پنج و ۳۰ صفرجلوی آن — باکتری روی زمین وجود دارد. حالا در نظر داشته باشید که ما انسان‌ها سالانه ۳۰۰ میلیون تن پلاستیک جدید تولید می‌کنیم. می‌توانم بگویم که رقم تولید پلاستیک ما با تعداد باکتری‌ها قابل مقایسه است.
خوب بعد از دانستن این موضوع و بعد از یادگیری تمام راه‌های خلاقانه‌ای که باکتری‌ها غذای‌شان را تولید می‌کنند، من به این فکر کردم که: آیا این باکتری‌ها می‌توانند در این محیط آلوده به پلاستیک راهی پیدا کنند تا از پلاستیک به عنوان غذا استفاده کنند؟ خوب، این سوالی است که چند سال پیش تصمیم گرفتم آن را دنبال کنم. حالا، خوشبختانه، من از یکی از آلوده‌ترین شهرهای آمریکا هوستون، تگزاس می‌آیم.
در زادگاه من به تنهایی، هفت سایت انهدام زباله‌های سمی از سوی سازمان حفاظت محیط زیست تعیین شده است. این سایت‌ها به قدری آلوده هستند، که دولت پاک‌سازی آنها را جز اولویت‌های ملی قرار داده است. پس من تصمیم گرفتم که از این سایت‌ها بازدیدی داشته باشم و نمونه‌های خاکی که پر از باکتری است را جمع‌آوری کنم. اول با یک پروتکل که یک کلمه پیچیده‌ی علمی برای دستورپخت است، کلنجار رفتم. چیزی که می‌خواستم درست کنم یک جور وسیله بدون کربن یا محیط بدون غذا بود. محیطی بدون کربن‌ها یا غذاهای معمولی که باکتری‌ها هم مانند ما انسان‌ها، برای زندگی به آنها نیاز دارند.
در این محیط به باکتری‌هایم فقط یک کربن تنها یا منبع تغذیه می‌دادم. باکتری‌ها را با پلی‌اتیلن ترفتالات یا پلاستیک پت تغذیه می‌کردم. پلاستیک پت یکی از پرکاربردترین پلاستیک‌های دنیاست. این پلاستیک در انواع ظرف غذا و بطری‌های نوشیدنی بکار می‌رود، که شناخته شده‌ترین نمونه‌ی آن، بطری‌های آب معدنی است، که امروزه انسان‌ها با سرعت یک میلیون در دقیقه آن را مصرف می‌کنند. آنچه که من باید می‌کردم این بود که باکتری‌هایم را در معرض رژیم غذایی اجباری پلاستیک پت قرار می‌دادم تا ببینم کدام‌شان ممکن است جان سالم بدر ببرد و یا خیلی خوش‌بینانه رشد کند.
چنین آزمایشی نوعی غربالگری بود تا باکتری‌هایی که خود را با محیط آلوده به پلاستیک وفق می‌دادند و توانایی تغذیه از پلاستیک پت را پیدا می‌کردند شناسایی کنم. با استفاده از این غربالگری، توانستم که تعدادی باکتری پیدا کنم که این این کار را انجام داده بودند. این باکتری‌ها راهی برای خوردن پلاستیک پیدا کرده بودند.
این باکتری‌ها چطور این کار را انجام می‌دهند؟ خوب، واقعا ساده است. درست مانند ما انسان‌ها که کربن یا غذا را به واحدهای قندی تبدیل می‌کنیم تا بعدا از انرژی آن استفاده کنیم، باکتری‌ها هم همانطور عمل می‌کنند. به هرحال باکتری‌های من از فرآیند هضم پلاستیک بزرگ، مقاوم و بادوام پت سر در آورند.
برای این کار باکتری‌های من از یک گونه خاصی استفاده می‌کنند که آنزیم نامیده می‌شود. آنزیم‌ها ترکیبات ساده‌ای هستند که در تمام چیزهای زنده وجود دارند. انواع مختلفی از آنزیم‌ها وجود دارد، اما اساسا این آنزیم‌ها باعث پیشرفت این فرآیندها می‌شوند، مثلا باعث تبدیل غذا به انرژی می‌شوند. برای مثال، ما انسان‌ها آنزیمی به نام آمیلاز داریم که به ما کمک می‌کند تا زنجیره‌های پیچیده مانند نشاسته را به تکه‌های کوچکتر قند تجزیه کنیم تا بعدا از آنها برای تامین انرژی استفاده کنیم. باکتری‌های من آنزیم ویژه‌ای به نام لیپاز دارند که به پلاستیک بزرگ، مقاوم و بادوام پت می‌چسبند و باعث می‌شوند تا به قطعات کوچکتر قندی تبدیل شوند تا بعدا بتوانند از آنها تغذیه کنند. خوب اساسا، پلاستیک پت از آلاینده‌های بزرگ، مقاوم و بادوام به غذایی خوشمزه برای باکتری‌های من تبدیل می‌شود. خیلی معرکه است، مگر نه؟
من فکر می‌کنم، با توجه به گستره‌ی کنونی مشکل آلودگی پلاستیکی ما این روش موثری به نظر می‌آید. آمارهایی که فقط در مورد انباشت زباله‌های پلاستیکی روی زمین با شما درمیان گذاشتم بسیار هراس‌انگیز است. و بسیار ترسناک. من فکر می‌کنم که آنها خاطر نشان می‌کنند که اگرچه کاهش، استفاده دوباره و بازیافت مهم است اما به تنهایی برای حل این مشکل کافی نیستند. به نظرم اینجاست که باکتری‌ها می‌توانند به کمک ما بیایند.
اما درست می‌دانم چرا مفهوم کلی کمک باکتریایی ممکن است باعث تشویش برخی افراد شود. قبل از هرچیز، اگر پلاستیک هرجایی باشد و این باکتری‌ها از آنها تغذیه کنند، آیا خطر انتشار این باکتری‌ها درمحیط ما را تهدید نمی‌کند؟ خوب، پاسخ این سوال منفی است و من به شما خواهم گفت چرا. این باکتری‌ها همین الان هم در محیط هستند. باکتری‌های تحقیق من هیولاهایی که از نظر ژنتیکی دستکاری شده‌اند نیستند. این‌ها باکتری‌های طبیعی هستند که با محیط آلوده به پلاستیک خود را تطبیق می‌دهند. و توانایی باورنکردنی در خوردن پلاستیک پت پیدا کرده‌اند.
پس فرآیند خوردن پلاستیک یک فرآیند طبیعی است. اما این روند به طرز عجیبی آهسته صورت می‌گیرد. کارهای زیادی باقی مانده که باید صورت گیرد تا سرعت این فرآیند به آهنگی معقول برسد. پژوهش من به دنبال یافتن راهی برای تحقق آن است که به این منظور یک سری عملیات فرآوری با اشعه UV و مادون بنفش روی آن انجام می‌دهیم که اساسا به معنای آن است که ما پلاستیک پت را با نورخورشید منفجر می‌کنیم. همانطور که گوشت را برای تهیه استیک با خواباندن در مواد نرم می‌کنیم، نور خورشید هم پیوندهای بزرگ، مقاوم و بادوام پلاستیک پت را شکسته و به قطعات نرم و مناسب برای جویدن باکتری‌های من تبدیل می‌کند.
در آخر، تحقیق من درصدد آن است تا سیستمی بدون کربن در ابعاد صنعتی شبیه به کود بسازد که این باکتری‌ها بتوانند در یک سیستم کنترل‌شده رشد کنند، که تنها منبع تغذیه‌شان زباله پلاستیکی پت است. تصور کنید که یک روز قادر خواهید بود که با قرار دادن تمام زباله‌های پلاستیکی خود در یک سطل زباله در کنارخیابان که به دفع زباله‌های پلاستیکی ازطریق باکتری اختصاص داده شده از شرآنها خلاص شوید. به نظر من با قدری سخت‌کوشی این امر تحقق می‌یابد.
باکتری‌های پلاستیک‌خور نوشدارو نیستند. اما با توجه به آمارهای کنونی، واضح است که ما انسان‌ها می‌توانیم کمک کمی به حل این مشکل کنیم. زیرا ما انسان‌ها، با مشکل اضطراری آلودگی پلاستیکی روبرو هستیم. باکتری‌ها می‌توانند بخش مهمی از این راه حل باشند.
