Çdo vit, në mbarë botën prodhohen rreth 400 milionë tonë plastikë, një numër që rritet me rreth 4% në vit. Emetimet që rrjedhin nga prodhimi i tyre janë një nga elementët që kontribuojnë në ndryshimet klimatike dhe prania e tyre e kudondodhur në ekosisteme çon në probleme serioze ekologjike. Një nga më të përdorurit është PET (polietileni tereftalat), i cili gjendet në shumë ambalazhe dhe shishe pijesh. Me kalimin e kohës, ky material zbërthehët në grimca gjithnjë e më të vogla – të ashtuquajturat mikroplastikë – përgjegjëse për përkeqësimin e problemeve mjedisore. PET tashmë përbën më shumë se 10% të prodhimit global të plastikës dhe riciklimi I tij është i pakët dhe joefikas.
Tani, shkencëtarët nga Qendra Superkompjuterike e Barcelonës—Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), së bashku me grupet kërkimore nga Instituti i Katalizës dhe Petrokimisë i CSIC (ICP-CSIC) dhe Universiteti Complutense i Madridit (UCM), kanë zhvilluar proteina artificiale të afta për të degraduar mikroplastikën dhe nanoplastikën PET dhe për t’i zbërthyer ato në përbërësit e tyre thelbësorë, gjë që do t’i lejonte ato të shumë më lehtë të riciklohen.
Ata kanë përdorur një proteinë mbrojtëse nga anemonja e luleshtrydhes (Actinia fragacea) për prodhimin e kësaj proteine artificiale, ndërsa rezultatet janë publikuar në revistën Nature Catalysis.
“Ajo që ne po bëjmë është sikur t’i shtojmë krahë një personi,” shpjegon Víctor Guallar, profesor i ICREA në BSC dhe një nga autorët e veprës. Këto krahë përbëhen nga vetëm tre aminoacide që funksionojnë si gërshërë të afta për të prerë grimcat e vogla PET. Në këtë rast, ato i janë shtuar një proteine nga anemonia Actinia fragacea, së cilës në parim i mungon ky funksion dhe që në natyrë “funksionon si një shpues qelizor, duke hapur poret dhe duke vepruar si një mekanizëm mbrojtës”, shpjegon studiuesi.
Mësimi i makinerisë dhe superkompjuterët si MareNostrum 4 i BSC i përdorur në këtë inxhinieri proteinike lejojnë “parashikimin se ku do të bashkohen grimcat dhe ku duhet të vendosim aminoacidet e reja në mënyrë që ato të mund të ushtrojnë veprimin e tyre”, thotë Guallar. Gjeometria që rezulton është mjaft e ngjashme me atë të enzimës PET-aza nga bakteri Idionella sakaiensis, e cila është e aftë të degradojë këtë lloj plastika dhe u zbulua në vitin 2016 në një fabrikë riciklimi paketimi në Japoni.
Rezultatet tregojnë se proteina e re është e aftë të degradojë mikro- dhe nanoplastikët PET me “një efikasitet midis 5 dhe 10 herë më të lartë se ai i PET-azës aktualisht në treg, në temperaturën e dhomës”, shpjegon Guallar. Qasje të tjera kërkojnë temperatura mbi 70 °C për ta bërë plastikën më të formueshme, gjë që çon në emetime të larta të CO2 dhe kufizon zbatueshmërinë e saj.
Përveç kësaj, struktura e proteinës përplote “pore” u zgjodh sepse lejon që uji të kalojë përmes saj. Kjo do të lehtësonte përdorimin e tij në formën e filtrave, të cilët “mund të përdoren në impiantet e pastrimit për të degraduar ato grimca që ne nuk i shohim, por që janë shumë të vështira për t’u eliminuar dhe të cilat i gëlltisim”, thotë Manuel Ferrer, Profesor Kërkimor në ICP-CSIC dhe gjithashtu përgjegjës për studimin.
Një avantazh tjetër i proteinës së re është se janë projektuar dy variante, në varësi të vendit ku vendosen aminoacidet e reja. Rezultati është se secili krijon produkte të ndryshme.
“Një variant i zbërthen grimcat PET më tërësisht, kështu që mund të përdoret për degradim në impiantet e trajtimit të ujërave të zeza. Tjetri krijon komponentët fillestarë të nevojshëm për riciklim. Në këtë mënyrë ne mund të pastrojmë ose riciklojmë, në varësi të nevojave.” shpjegon Laura Fernández López, e cila është duke punuar në tezën e saj të doktoraturës në Institutin e Katalizës dhe Petrokimisë të CSIC (ICP-CSIC).
Dizajni aktual mund të ketë tashmë aplikime te4 ndryshme, sipas studiuesve, por “fleksibiliteti i proteinës, si ai i një mjeti me shumë qëllime, do të lejonte shtimin dhe testimin e elementeve dhe kombinimeve të reja”, shpjegon Dr. Sara García Linares. nga Universiteti Complutense i Madridit, i cili gjithashtu ka marrë pjesë në hulumtim. “Ajo që ne po hulumtojme tani është të kombinojmë potencialin e proteinave të ofruara nga natyra dhe mësimin e makinerive me superkompjuterët për të prodhuar dizajne të reja që na lejojnë të arrijmë një mjedis të shëndetshëm me zero plastikë,” thotë Ferrer. “Metodat kopmjuterike dhe bioteknologjia mund të na lejojnë të gjejmë zgjidhje për shumë nga problemet ekologjike që na prekin,” përfundon Guallar.
Ndërsa ky zbulim është një hap i rëndësishëm përpara, nevojiten kërkime të mëtejshme për të optimizuar efikasitetin dhe shkallëzueshmërinë e proteinës artificiale. Shkencëtarët po eksplorojnë gjithashtu rreziqet e mundshme dhe pasojat e padëshiruara që lidhen me përdorimin e gjerë të proteinave të tilla. Megjithatë, krijimi i një proteine artificiale të aftë për të degraduar mikroplastikën sjell shpresë në luftën kundër ndotjes plastike. Ai nënvizon rëndësinë e zgjidhjeve inovative dhe bashkëpunimeve ndërdisiplinore në adresimin e sfidave mjedisore.
Zhvillimi i një proteine artificiale të aftë për të degraduar mikroplastikën është një arritje e jashtëzakonshme në betejën e vazhdueshme kundër ndotjes plastike. Me kërkime dhe përsosje të mëtejshme, ky zbulim mund të hapë rrugën për strategji efektive për të zbutur efektet e dëmshme të mikroplastikës në mjedisin tonë dhe ekosistemet detare.
Përmblodhi dhe përshtati:
www.studentet.mk
