ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಅವನತಿಗಾಗಿ ಪಿಇಟಿ46 ಎಂಬ ಹೊಸ ಕಿಣ್ವ

ಡಾ. ಆನಂದ್ ಆರ್
ಹಿರಿಯ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಅಧಿಕಾರಿ
ಕರ್ನಾಟಕ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅಕಾಡೆಮಿ

ವಿಶ್ವಾದ್ಯಂತ ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಸುಮಾರು 400 ಮಿಲಿಯನ್ ಟನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಹೊರಬರುತ್ತಿದೆ. ಭಾರತವು ವಾರ್ಷಿಕವಾಗಿ ಸುಮಾರು 3.4 ಮಿಲಿಯನ್ ಟನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಕರ್ನಾಟಕವು ಪ್ರತಿವರ್ಷ ಸುಮಾರು 0.296 ಮಿಲಿಯನ್ ಟನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ರಾಜ್ಯದ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯದ ಪ್ರಮುಖ ಪಾಲು ಬೆಂಗಳೂರಿನಿಂದ ಬರುತ್ತಿದ್ದು, ಪ್ರತಿದಿನ ಸುಮಾರು 600 ಟನ್ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯವಾಗಿ ಹೊರಬರುತ್ತಿದೆ. ಅಂದರೆ ವರ್ಷಕ್ಕೆ 0.22 ಮಿಲಿಯನ್ ಟನ್ ಗಳಷ್ಟು ಬೆಂಗಳೂರಿನಿಂದಲೇ ಬರುತ್ತಿದೆ.

ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಮಾಲಿನ್ಯವು ಆರೋಗ್ಯ, ಪರಿಸರ, ಸಾಮಾಜಿಕ ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕತೆಗಳ ಮೇಲೆ ತೀವ್ರವಾದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬೀರುತ್ತಿದೆ. ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯದಲ್ಲಿ ಕೇವಲ ಶೇ. 10 ರಷ್ಟನ್ನು ಮಾತ್ರ ಮಿತ ಬಳಕೆ, ಮರುಬಳಕೆ, ಮರುರೂಪ ವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ನಿರ್ವಹಿಸುವಲ್ಲಿ ನಾವು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದ್ದೇವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸರ್ಕಾರಗಳು, ಸಂಶೋಧಕರು, ಉದ್ಯಮ ಮತ್ತು ಇತರೆ ಆಸಕ್ತರು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಇತರ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.

ಜರ್ಮನಿಯ ಕ್ರಿಶ್ಚಿಯನ್-ಆಲ್ಬ್ರೆಕ್ಟ್ಸ್ ಕೀಲ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ರುತ್ ಶ್ಮಿಟ್ಜ್-ಸ್ಟ್ರೀಟ್ ಅವರ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಸಮುದ್ರದಾಳದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪೆಟ್ ಬಾಟಲಿಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪಾಲಿಇಥಿಲೀನ್ ಟೆರೆಫ್ಥಾಲೇಟ್ (ಪಿಇಟಿ) ನಂತಹ ಪಾಲಿಮರ್.ಗಳನ್ನು ಕ್ಷೀಣಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ತೋರಿಸಿದೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಕಮ್ಯೂನಿಕೇಶನ್ ಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಎಂಬ ಸಂಶೋಧನಾ ನಿಯತಕಾಲಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಪಿಇಟಿ-ಡಿಗ್ರೇಡಿಂಗ್ ಕಿಣ್ವದ ವಿಶೇಷ ಲಕ್ಷಣವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ. ಆರ್ಕಿಯಾ ಪ್ರಭೇದಕ್ಕೆ ಸೇರಿದ ಈ ಸಮುದ್ರದಾಳದ ಜೀವಿಗಳಿಂದ ಹೊಸ ಆನುವಂಶಿಕ ಅಂಶವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪಿಇಟಿ-ಡಿಗ್ರೇಡಿಂಗ್ ಕಿಣ್ವವನ್ನು ಪಿಇಟಿ46 ಎಂದು ವಿವರಿಸಿದೆ.

ಈವರೆಗೆ ಸುಮಾರು 80 ವಿಭಿನ್ನ ಪಿಇಟಿ-ಡಿಗ್ರೇಡಿಂಗ್ ಕಿಣ್ವಗಳು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದ್ದರೂ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಅಥವಾ ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಸಮುದ್ರದಾಳದ ಆರ್ಕಿಯಾಗಳ ಪಾತ್ರ ಮತ್ತು ಅವುಗಳಿಂದ ಸಮುದ್ರದಲ್ಲಿ ಪಿಇಟಿ ತ್ಯಾಜ್ಯದ ಅವನತಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಪಿಇಟಿ46 ಕಿಣ್ವವು ಅನೇಕ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ರಚನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಈ ಹಿಂದೆ ಕಂಡುಹಿಡಿದವುಗಳಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹ ಭಿನ್ನತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಪಾಲಿಮರ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ದೀರ್ಘ-ಸರಪಳಿ ಪಿಇಟಿ ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ಆಲಿಗೊಮರ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸಣ್ಣ-ಸರಪಳಿ ಪಿಇಟಿ ಅಣುಗಳನ್ನು ಕ್ಷೀಣಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅಂದರೆ, ಪಿಇಟಿ ತ್ಯಾಜ್ಯದ ಅವನತಿ ನಿರಂತರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಇದಲ್ಲದೆ, ಆಧಾರ ಬಂಧನಕ್ಕಾಗಿ ಪಿಇಟಿ46 ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.  ಈ ಕಿಣ್ವದ ಶಕ್ತಿ ಕೇಂದ್ರದ ಮೇಲಿರುವ 45 ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಈ ವಿಬಿನ್ನ ಬಂಧನಕ್ಕೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಪಿಇಟಿ46 ಕಿಣ್ವದ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸಮುದ್ರ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಅವನತಿಗೆ ಬಹಳ ಆಶಾದಾಯಕ ಕಿಣ್ವವಾಗಿದೆ. ಇತರ ಕಿಣ್ವಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಪಿಇಟಿ 46 ಸುಮಾರು 70°C ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ.

Reference: Pablo Perez-Garcia et al, An archaeal lid-containing feruloyl esterase degrades polyethylene terephthalate, Communications Chemistry (2023). DOI: 10.1038/s42004-023-00998-z Journal information: Communications Chemistry