গবেষকরা একটি এনজাইম শনাক্ত এবং প্রকৌশলী করেছেন যা আমাদের সবচেয়ে সাধারণভাবে দূষণকারী কিছু হজম করতে এবং গ্রাস করতে পারে প্লাস্টিক পুনর্ব্যবহার এবং যুদ্ধের জন্য একটি আশা প্রদান করে দূষণ
দূষণ করছে প্লাস্টিক প্লাস্টিকের আকারে বিশ্বব্যাপী সবচেয়ে বড় পরিবেশগত চ্যালেঞ্জ দূষণ এবং এই সমস্যার সর্বোত্তম সমাধান এখনও অধরা রয়ে গেছে। অধিকাংশ প্লাস্টিক পেট্রোলিয়াম বা প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে তৈরি করা হয় যা অ-নবায়নযোগ্য সম্পদ যা শক্তি-নিবিড় কৌশল ব্যবহার করে নিষ্কাশন এবং প্রক্রিয়া করা হয়। সুতরাং, তাদের উত্পাদন এবং উত্পাদন নিজেই ভঙ্গুর বাস্তুতন্ত্রের জন্য অত্যন্ত ধ্বংসাত্মক। প্লাস্টিকের ধ্বংস (বেশিরভাগ জ্বালিয়ে) বায়ুর কারণ হয়, পানি এবং জমি দূষণ. গত 79 বছরে উত্পাদিত প্লাস্টিকের প্রায় 70 শতাংশ ফেলে দেওয়া হয়েছে, হয় ল্যান্ডফিল সাইটগুলিতে বা সাধারণ পরিবেশে যেখানে মাত্র নয় শতাংশ পুনঃব্যবহৃত হয় বাকিগুলি পুড়িয়ে ফেলা হয়। পোড়ানোর এই প্রক্রিয়াটি ঝুঁকিপূর্ণ কর্মীদের বিষাক্ত রাসায়নিকের কাছে প্রকাশ করে যার মধ্যে রয়েছে ক্যান্সার সৃষ্টিকারী পদার্থ। বলা হয় যে মহাসাগরগুলিতে প্রায় 51 ট্রিলিয়ন মাইক্রোপ্লাস্টিক কণা রয়েছে এবং ধীরে ধীরে সামুদ্রিক জীবনকে হ্রাস করছে। প্লাস্টিকের কিছু মাইক্রো পার্টিকেল বাতাসে উড়ে যায় দূষণ এবং এটি একটি বাস্তব সম্ভাবনা যে আমরা তাদের শ্বাস নিচ্ছি। 1960-এর দশকে কেউ ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারেনি যে প্লাস্টিকের আবির্ভাব এবং জনপ্রিয়তা একদিন আমাদের সুন্দর সমুদ্রে, বাতাসে ভাসমান এবং আমাদের মূল্যবান ভূমিতে ফেলে দেওয়া বিশাল প্লাস্টিক বর্জ্যের বোঝা হয়ে উঠবে।
প্লাস্টিক প্যাকেজিং হল প্লাস্টিকের সবচেয়ে বড় হুমকি এবং সবচেয়ে দুর্নীতিগ্রস্ত ব্যবহার। কিন্তু সমস্যা হল প্লাস্টিকের ব্যাগ সর্বত্র, প্রতিটি ক্ষুদ্র উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয় এবং এর ব্যবহারের উপর কোন নিয়ন্ত্রণ নেই। এই ধরনের সিন্থেটিক প্লাস্টিক বায়োডিগ্রেড হয় না, বরং ল্যান্ডফিলগুলিতে বসে থাকে এবং জমে থাকে এবং পরিবেশে অবদান রাখে দূষণ. "সম্পূর্ণ প্লাস্টিক নিষিদ্ধ" করার উদ্যোগ নেওয়া হয়েছে, বিশেষ করে পলিস্টেরিন যা প্যাকেজিংয়ে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, এটি পছন্দসই ফলাফলের দিকে নিয়ে যাচ্ছে না কারণ প্লাস্টিক এখনও স্থল, বায়ু এবং জলে সর্বব্যাপী রয়েছে এবং সর্বদা বৃদ্ধি পাচ্ছে। বলা নিরাপদ যে প্লাস্টিক এমনকি সব সময় খালি চোখে দৃশ্যমান নাও হতে পারে তবে এটি সর্বত্র রয়েছে! এটা দুর্ভাগ্যজনক যে আমরা প্লাস্টিক উপাদানের পুনর্ব্যবহার এবং নিষ্পত্তি সমস্যা মোকাবেলা করতে অক্ষম।
একটি গবেষণায় প্রকাশিত ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেস ইউএসএ এর কার্যধারা, গবেষকরা একটি পরিচিত প্রাকৃতিক আবিষ্কার করেছেন উত্সেচক যা প্লাস্টিক খায়। এটি একটি সুযোগ আবিষ্কার ছিল যখন তারা একটি এনজাইমের গঠন পরীক্ষা করছিলেন যা জাপানের একটি কেন্দ্রে পুনর্ব্যবহার করার জন্য প্রস্তুত বর্জ্যে পাওয়া গিয়েছিল। Ideonella sakaiensis 201-F6 নামক এই এনজাইমটি পেটেন্ট প্লাস্টিক PET বা পলিথিন টেরেফথালেট "খাওয়া" বা "খাওয়াতে" সক্ষম যা লক্ষ লক্ষ টন প্লাস্টিকের বোতলে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। এনজাইম মূলত ব্যাকটেরিয়াকে তাদের খাদ্যের উৎস হিসেবে প্লাস্টিককে ক্ষয় করতে দেয়। PET-এর জন্য বর্তমানে কোনো পুনর্ব্যবহারযোগ্য সমাধান নেই এবং PET-এর তৈরি প্লাস্টিকের বোতল পরিবেশে শত শত বছরেরও বেশি সময় ধরে টিকে থাকে। ইউনিভার্সিটি অফ পোর্টসমাউথ এবং ইউনাইটেড স্টেটস ডিপার্টমেন্ট অফ এনার্জি এর ন্যাশনাল রিনিউয়েবল এনার্জি ল্যাবরেটরি (NREL) এর দলগুলির নেতৃত্বে এই গবেষণাটি প্রচুর আশা জাগিয়েছে।
আসল লক্ষ্য ছিল এই প্রাকৃতিক এনজাইমের ত্রি-মাত্রিক স্ফটিক গঠন নির্ধারণ করা (যাকে PETase বলা হয়) এবং এই এনজাইমটি ঠিক কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য এই তথ্য ব্যবহার করা। গঠন ব্যাখ্যা করতে এবং পৃথক পরমাণু দেখতে তারা এক্স-রে-র একটি তীব্র মরীচি ব্যবহার করেছে - যা সূর্যের চেয়ে 10 বিলিয়ন গুণ বেশি উজ্জ্বল। এই ধরনের শক্তিশালী বিমগুলি এনজাইমের অভ্যন্তরীণ কাজ বুঝতে সক্ষম করে এবং দ্রুত এবং আরও দক্ষ এনজাইমগুলিকে প্রকৌশলী করতে সক্ষম হওয়ার জন্য সঠিক ব্লুপ্রিন্ট প্রদান করে। এটি প্রকাশ করা হয়েছিল যে PETase দেখতে অনেকটা Cutinase নামক অন্য এনজাইমের সাথে একই রকম, PETase এর একটি বিশেষ বৈশিষ্ট্য এবং আরও একটি "খোলা" সক্রিয় সাইট রয়েছে, যা মানুষের তৈরি পলিমার (প্রাকৃতিকগুলির পরিবর্তে) মিটমাট করে বলে মনে করা হয়। এই পার্থক্যগুলি অবিলম্বে ইঙ্গিত দেয় যে PETase বিশেষত একটি PET-ধারণকারী পরিবেশে আরও বিকশিত হতে পারে এবং এইভাবে PET কে অবনমিত করতে পারে। তারা PETase সক্রিয় সাইটটিকে পরিবর্তিত করেছে যাতে এটিকে আরও কিউটিনেসের মতো দেখায়। এরপর যা ঘটেছিল তা ছিল সম্পূর্ণ অপ্রত্যাশিত ফলাফল, PETase মিউট্যান্ট PET-কে প্রাকৃতিক PETase-এর চেয়েও ভালোভাবে ক্ষয় করতে সক্ষম হয়েছিল। এইভাবে, প্রাকৃতিক এনজাইমের ক্ষমতা বোঝার এবং উন্নত করার চেষ্টা করার প্রক্রিয়ায়, গবেষকরা দুর্ঘটনাবশত একটি নতুন এনজাইম ইঞ্জিনিয়ারিং শেষ করেছেন যা PET ভেঙে প্রাকৃতিক এনজাইমের চেয়েও ভাল ছিল। প্লাস্টিক. এই এনজাইমটি পলিইথিলিন ফুরান্ডিকারবক্সিলেট বা PEF, PET প্লাস্টিকের একটি জৈব-ভিত্তিক বিকল্পকেও অবনমিত করতে পারে। এটি PEF (পলিথিলিন ফুরানোয়েট) বা এমনকি PBS (পলিবিউটিলিন সাক্সিনেট) এর মতো অন্যান্য সাবস্ট্রেট মোকাবেলা করার আশা তৈরি করে। এনজাইম ইঞ্জিনিয়ারিং এবং বিবর্তনের সরঞ্জামগুলি আরও উন্নতির জন্য ক্রমাগত প্রয়োগ করা যেতে পারে। গবেষকরা এনজাইমকে উন্নত করার জন্য একটি উপায় খুঁজছেন যাতে এর কার্যকারিতা একটি শক্তিশালী বৃহৎ আকারের শিল্প স্থাপনে অন্তর্ভুক্ত করা যায়। প্রকৌশল প্রক্রিয়াটি এনজাইমগুলির সাথে অনেকটাই মিল যা বর্তমানে বায়ো-ওয়াশিং ডিটারজেন্ট বা জৈব জ্বালানী তৈরিতে ব্যবহৃত হচ্ছে। প্রযুক্তি বিদ্যমান এবং এইভাবে আগামী বছরগুলিতে শিল্পের কার্যকারিতা অর্জনযোগ্য হওয়া উচিত।
এই গবেষণার কিছু দিক বোঝার জন্য আরও গবেষণা প্রয়োজন। প্রথমত, এনজাইম প্লাস্টিকের বড় টুকরোকে ছোট ছোট টুকরো করে ফেলে, তাই এটি প্লাস্টিকের বোতলের পুনর্ব্যবহারকে সমর্থন করে কিন্তু এই সমস্ত প্লাস্টিক প্রথমে পুনরুদ্ধার করা দরকার। এই "ছোট" প্লাস্টিক পুনরুদ্ধার করা হলে সেগুলিকে প্লাস্টিকের বোতলগুলিতে ফিরিয়ে আনতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এনজাইম সত্যিই পরিবেশে "যাও এবং নিজেরাই প্লাস্টিক খুঁজে পেতে" পারে না। একটি প্রস্তাবিত বিকল্প হতে পারে এই এনজাইমটিকে কিছু ব্যাকটেরিয়ায় রোপণ করা যা উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করার সময় উচ্চ হারে প্লাস্টিককে ভাঙতে শুরু করতে পারে। এছাড়াও, এই এনজাইমের দীর্ঘমেয়াদী প্রভাব এখনও বুঝতে হবে।
প্লাস্টিক বর্জ্য মোকাবেলায় এমন একটি উদ্ভাবনী সমাধানের প্রভাব বিশ্বব্যাপী খুব বেশি হবে। প্লাস্টিকের আবির্ভাবের পর থেকেই আমরা প্লাস্টিক সমস্যা মোকাবেলার চেষ্টা করে যাচ্ছি। একক-প্লাস্টিকের ব্যবহার নিষিদ্ধ করার আইন রয়েছে এবং পুনর্ব্যবহৃত প্লাস্টিক এখন সর্বত্র পছন্দসই। এমনকি সুপারমার্কেটগুলিতে প্লাস্টিকের ক্যারি ব্যাগ নিষিদ্ধ করার মতো ছোট পদক্ষেপগুলি সমস্ত মিডিয়া জুড়ে রয়েছে। মোদ্দা কথা হল, আমরা যদি নিজেদের রক্ষা করতে চাই তাহলে আমাদের দ্রুত কাজ করতে হবে গ্রহ প্লাস্টিক থেকে দূষণ. যদিও আমাদের দৈনন্দিন জীবনে পুনর্ব্যবহারকে গ্রহণ করতে হবে এবং আমাদের শিশুদেরও তা করতে উত্সাহিত করতে হবে। আমাদের এখনও একটি ভাল দীর্ঘমেয়াদী সমাধান দরকার যা আমাদের নিজস্ব প্রচেষ্টার সাথে হাত মিলিয়ে যেতে পারে। এই গবেষণাটি আমাদের সবচেয়ে বড় সমস্যাগুলির একটি মোকাবেলা করার জন্য একটি সূচনা চিহ্নিত করে গ্রহ মুখোমুখি হচ্ছে.
***
{উদ্ধৃত উৎস(গুলি) তালিকায় নীচে দেওয়া DOI লিঙ্কে ক্লিক করে আপনি মূল গবেষণাপত্রটি পড়তে পারেন}
উত্স (গুলি)
হ্যারি পি এট আল। 2018. একটি প্লাস্টিক-ডিগ্রেডিং অ্যারোমেটিক পলিয়েস্টেরেজের বৈশিষ্ট্য এবং প্রকৌশল। জাতীয় বিজ্ঞান একাডেমির কার্যধারা। https://doi.org/10.1073/pnas.1718804115
