Khám Phá

Sau 160 năm con người xả rác nhựa vào môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn được chúng

Rate this post

Con người phát minh ra nhựa, vi khuẩn: Bắt tay vào kinh doanh!

Các loài vi sinh vật trong trái đất và đại dương đang tiến hóa để có thể ăn và tiêu hóa nhựa, theo một nghiên cứu mới trên tạp chí Microiotics Ecology. Kết quả thu được từ cuộc khảo sát quy mô lớn đầu tiên được thực hiện trên thực địa.

Xem thêm:  Những bức ảnh cho thấy con người nhỏ bé thế nào khi so với thế giới ngoài kia

Trong đó, các nhà khoa học đã thu thập được vô số mẩu DNA được tìm thấy trong môi trường từ khắp nơi trên thế giới. Họ đã quét tổng cộng hơn 200 triệu gen để tìm ra 30.000 loại enzym khác nhau có khả năng phân hủy 10 loại nhựa.

Xem thêm:  Thanh niên đòi bạn gái cũ bồi thường 200 triệu "tình phí" sau chia tay, tính chi li đến cả chai nước khoáng
Sau 160 năm con người xả rác ra môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn chúng - Ảnh 1.

Kể từ khi vật liệu nhựa đầu tiên được phát minh vào năm 1862, nghiên cứu này là cuộc đánh giá quy mô lớn nhất trên toàn cầu về khả năng phân hủy nhựa của vi khuẩn. Nó mở ra cho chúng ta một góc nhìn mới rằng nhựa không phải là vật liệu không thể xử lý được.

Theo đó, cứ 4 loài vi sinh vật được phân tích thì có 1 loài có gen thích hợp ăn nhựa. Ở các địa điểm ô nhiễm nhựa càng nghiêm trọng, thì số lượng vi sinh vật và các enzym phân hủy nhựa được tìm thấy ở đó càng nhiều.

Các nhà nghiên cứu cho biết:Đây là bằng chứng rõ ràng về những tác động có thể đo lường được của ô nhiễm nhựa đối với hệ sinh thái vi sinh vật trên toàn cầu. “ Nhưng nó cũng mở ra một cơ hội, cho phép chúng ta tìm cách làm sạch và xây dựng lại hành tinh đầy nhựa của chúng ta.

Vi khuẩn ăn nhựa đầu tiên trên thế giới

Trong cuộc sống hiện đại, con người đang thải hàng triệu tấn nhựa ra môi trường mỗi năm. Những mảnh rác thải nhựa này sau đó sẽ được chia nhỏ dần dần cho đến khi đạt kích thước cỡ micromet và được gọi là vi nhựa.

Tuy nhiên, vấn đề là các mảnh nhựa chỉ có thể bị phân hủy chứ không thể phân hủy hoàn toàn trong hàng nghìn, thậm chí hàng triệu năm. Đó là lý do tại sao chúng ta có thể tìm thấy những hạt nhựa này ở khắp mọi nơi, từ rãnh sâu nhất của đại dương đến đỉnh Everest.

Không có một góc nào trên hành tinh này không có vi nhựa. Chúng ta đang hít thở không khí có vi nhựa, ăn thực phẩm và hải sản bị nhiễm vi nhựa, uống nước bị nhiễm vi nhựa, thậm chí cả trẻ sơ sinh cũng đã tiếp xúc với vi nhựa trong đó. tử cung của mẹ.

Vấn đề của nhân loại hiện nay là giảm lượng nhựa tiêu thụ trên phạm vi toàn cầu, đồng thời tìm ra cách giải quyết lượng rác thải nhựa khổng lồ mà chúng ta đã chôn vùi dưới lòng đất và dưới các đại dương.

Sau 160 năm con người xả rác ra môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn chúng - Ảnh 2.

Những đồ vật bằng nhựa đầu tiên được sản xuất vào năm 1862.

Điều này thực sự khó, vì ngay từ đầu chúng ta đã có chủ đích làm nhựa như một vật liệu siêu bền. Do đó, nó rất khó bị phân hủy và tái chế. Trong những năm gần đây, với việc phát hiện ra một số enzym có khả năng phân hủy nhựa, người ta chỉ bắt đầu hy vọng rằng chúng có thể phá vỡ các liên kết hóa học dai trong từng phân tử nhựa.

Điển hình là năm 2018, tại một bãi rác ở Nhật Bản, các nhà khoa học đã tìm thấy vi sinh vật ăn nhựa đầu tiên. Phát hiện này ngay lập tức gây chấn động thế giới.

Các nhà khoa học Nhật Bản đã đưa vi sinh vật này trở lại phòng thí nghiệm, chỉnh sửa gen của nó và vô tình tạo ra một loại enzyme phân hủy nhựa hiệu suất cao. Vào năm 2020, họ có thể tăng hiệu suất của enzyme lên gấp sáu lần so với enzyme có trong vi sinh vật sống tự nhiên.

Cùng thời điểm đó, một công ty có tên Carbios cũng phát hiện ra một loại enzyme đột biến có thể phân hủy chai nhựa để tái chế trong vài giờ. Tại Đức, các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra một loại vi khuẩn ăn nhựa polyurethane độc ​​hại, loại nhựa này thường bị đổ ở các bãi rác mà không được tái chế.

Những khám phá liên tiếp này bắt đầu cho phép chúng ta biến một phần nhỏ rác thải nhựa của chúng ta trở lại thành cơ sở sản xuất nhựa nguyên sinh, hay nói cách khác là tái chế nhựa hoàn hảo.

Nhưng một số enzym dường như là chưa đủ, chúng ta cần thêm nhiều enzym để tìm ra phương pháp tái chế nhựa hiệu suất cao, có thể áp dụng trên phạm vi toàn cầu. Và khi nói đến số lượng các enzym này, hệ vi sinh vật toàn cầu có một kho tàng khổng lồ để chúng ta khai thác.

Sau 160 năm con người xả rác ra môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn chúng - Ảnh 3.

Vi khuẩn ăn nhựa đầu tiên được tìm thấy trong một bãi rác ở Nhật Bản vào năm 2018.

Sự tiến hóa đang tạo ra một kho tàng các enzym phân hủy nhựa

Jan Zrimec, tác giả nghiên cứu mới từ Đại học Chalmers, cho biết: “Chúng tôi không ngờ rằng một số lượng lớn các enzym được tìm thấy trong nhiều loài vi khuẩn và môi trường sống khác nhau. Đây là một khám phá thực sự đáng ngạc nhiên vì nó minh họa cho quy mô của vấn đề.” “.

Đồng tình với Zrimec là Giáo sư Aleksej Zelezniak từ Đại học Công nghệ Chalmers, Thụy Điển. Anh ấy nói: “Chúng tôi đã tìm thấy nhiều bằng chứng ủng hộ thực tế rằng hệ vi sinh vật toàn cầu có khả năng làm phân hủy chất dẻo và khả năng đó tương quan chặt chẽ với các phép đo về ô nhiễm chất dẻo trong môi trường. Đây rõ ràng là một minh chứng cho thấy môi trường đang phản ứng lại những áp lực mà chúng ta là con người đang đặt lên nó. “

Cụ thể, trong 70 năm qua, con người đã nâng quy mô sản xuất nhựa từ 2 triệu tấn / năm lên 380 triệu tấn. Điều này buộc các vi sinh vật phải tiến hóa để phát triển khả năng xử lý nhựa.

Để xác minh điều này, các nhà nghiên cứu đã biên soạn một bộ dữ liệu gồm 95 enzym vi sinh vật được biết là có khả năng phân hủy nhựa. Chúng thường được tìm thấy trong vi khuẩn ở các bãi rác và những nơi tương tự, nơi có nhiều nhựa do con người tạo ra.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm các enzym tương tự trong các mẫu DNA được thu thập từ 236 địa điểm khác nhau trên thế giới. Quan trọng hơn, họ cũng loại trừ khả năng dương tính giả bằng cách so sánh các enzym được xác định ban đầu với các enzym được tìm thấy trong ruột người, không có bất kỳ khả năng phân hủy nhựa nào.

Sau 160 năm con người xả rác ra môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn chúng - Ảnh 4.

Sau 160 năm con người xả rác ra môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn chúng - Ảnh 5.

Các mẫu DNA được thu thập từ hơn 200 địa điểm trên khắp thế giới cho thấy vi sinh vật đang tiến hóa để ăn chất thải nhựa của con người.

Khoảng 12.000 loại enzyme mới đã được tìm thấy trong các mẫu lấy từ 67 địa điểm trong đại dương và ở ba độ sâu khác nhau. Kết quả cho thấy mức độ của enzyme phân hủy cao hơn khi đi xuống các lớp sâu hơn. Điều này phù hợp với mức độ ô nhiễm ngày càng lớn ở đó, vì vi nhựa thường lắng xuống đáy biển sau thời gian trôi nổi.

Các mẫu đất lấy từ 169 địa điểm ở 38 quốc gia và 11 môi trường sống khác nhau có chứa tới 18.000 enzym phân hủy nhựa. Đặc biệt, môi trường đất chứa nhiều nhựa phthalate hơn đại dương, và các nhà nghiên cứu đã tìm thấy nhiều enzym tấn công các hóa chất này bên trong các mẫu đất.

Điều thú vị hơn nữa là gần 60% các enzym được tìm thấy là các enzym hoàn toàn mới chưa từng được ghi nhận trong các nghiên cứu trước đây. Điều này có nghĩa là chúng có thể tạo ra các cơ chế phân hủy nhựa mới mà con người chưa biết đến. Nó sẽ mở ra cánh cửa để chúng ta hiểu chúng và tìm ra cách áp dụng cơ chế của các enzym này vào ngành công nghiệp tái chế nhựa.

Bước tiếp theo sẽ là kiểm tra các ứng cử viên enzyme hứa hẹn nhất trong số này. Các thí nghiệm cuối cùng sẽ giúp chúng tôi tìm ra những đặc tính và tốc độ phân hủy nhựa mà chúng có thể đạt được“, Zelezniak nói.Từ đó, bạn có thể thiết kế các cộng đồng vi sinh vật với các chức năng cụ thể, nhằm mục đích phá vỡ các loại nhựa mục tiêu khác nhau. “

Sau 160 năm con người xả rác ra môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn chúng - Ảnh 6.

Các vị trí ô nhiễm nhựa càng nặng thì số lượng vi khuẩn có khả năng phân huỷ nhựa càng lớn.

Nói tóm lại, cơ hội để làm sạch và xây dựng lại hành tinh đang mở ra cho chúng ta, với một kho tàng enzyme mà vi sinh vật nắm giữ. May mắn thay, khi con người gây ô nhiễm hành tinh với hàng triệu tấn rác thải nhựa mỗi năm, sự tiến hóa đã bắt đầu và tạo ra các vi sinh vật có thể phân hủy chúng.

Công việc còn lại của các nhà khoa học bây giờ là tìm cách tăng tốc và tinh chỉnh quá trình này, hy vọng rằng chúng ta có thể sửa chữa và làm sạch những gì chúng ta đã gây ra.

Tham khảo Theguadian


Vừa rồi, bạn vừa mới đọc xong bài viết về
Sau 160 năm con người xả rác nhựa vào môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn được chúng

tại Tips Tech.
Hy vọng rằng những kiến thức trong bài viết
Sau 160 năm con người xả rác nhựa vào môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn được chúng

sẽ làm cho bạn để tâm hơn tới vấn đề
Sau 160 năm con người xả rác nhựa vào môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn được chúng

hiện nay.
Hãy cũng với Tip Techs khám phá thêm nhiều bài viết về
Sau 160 năm con người xả rác nhựa vào môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn được chúng

nhé.

Bài viết
Sau 160 năm con người xả rác nhựa vào môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn được chúng

đăng bởi vào ngày 2022-05-26 21:03:08. Cảm ơn bạn đã bỏ thời gian đọc bài tại Tips Tech

Nguồn: genk.vn

Xem thêm về
Sau 160 năm con người xả rác nhựa vào môi trường, vi khuẩn đã tiến hóa để ăn được chúng

#Sau #năm #con #người #xả #rác #nhựa #vào #môi #trường #khuẩn #đã #tiến #hóa #để #ăn #được #chúng
Con người phát minh ra nhựa, vi khuẩn: Tới công chuyện!

#Sau #năm #con #người #xả #rác #nhựa #vào #môi #trường #khuẩn #đã #tiến #hóa #để #ăn #được #chúng

Theo một nghiên cứu mới trên tạp chí Microbial Ecology, các loài vi sinh vật trong lòng đất và đại dương đang tiến hóa để có thể ăn và tiêu hoá được nhựa. Kết quả  rút ra từ một cuộc khảo sát quy mô lớn đầu tiên được thực hiện trong lĩnh vực này. Trong đó, các nhà khoa học đã thu thập vô số mảnh DNA có trong môi trường từ khắp nơi trên thế giới. Họ đã quét qua tổng cộng hơn 200 triệu gen để tìm thấy 30.000 loại enzyme khác nhau có khả năng phân huỷ 10 loại nhựa.Tính từ thời điểm vật liệu nhựa đầu tiên được phát minh vào năm 1862, nghiên cứu này là đánh giá toàn cầu quy mô lớn nhất về khả năng phân hủy nhựa của vi khuẩn. Nó mở ra cho chúng ta một góc nhìn mới rằng nhựa không phải là một vật liệu không thể được xử lý.Theo đó, cứ 4 loài vi sinh vật được phân tích thì có 1 loài sở hữu gen thích hợp để ăn được nhựa. Càng ở những địa điểm có tình trạng ô nhiễm nhựa xảy ra trầm trọng hơn, số lượng các loài vi sinh và enzyme phân huỷ nhựa được tìm thấy tại đó càng lớn.Các nhà nghiên cứu cho biết: “Đây là bằng chứng rõ ràng cho những tác động có thể đo lường được do tình trạng ô nhiễm nhựa gây ra đối với hệ sinh thái vi sinh vật trên toàn cầu”. Nhưng nó cũng mở ra một cơ hội, cho phép chúng ta tìm cách dọn dẹp và tái thiết lại hành tinh đang ngập tràn rác thải nhựa của mình.Những vi khuẩn ăn nhựa đầu tiên trên thế giớiTrong đời sống hiện đại, con người đang thải vào môi trường hàng triệu tấn nhựa mỗi năm. Các mảnh rác nhựa này sau đó sẽ bị chia tách nhỏ dần cho tới khi chúng đạt được kích thước micromet và được gọi là những hạt vi nhựa. Tuy nhiên, vấn đề là các mảnh nhựa chỉ có thể được chia nhỏ chứ không thể bị phân huỷ hoàn toàn trong hàng ngàn, thậm chí hàng triệu năm. Đó là lý do chúng ta có thể tìm thấy các hạt nhựa này ở khắp mọi nơi, từ rãnh đại dương sâu nhất cho tới đỉnh Everest. Không một ngóc ngách nào trên hành tinh là không có hạt vi nhựa. Chúng ta đang hít thở bầu không khí chứa vi nhựa, ăn các thực phẩm, hải sản nhiễm vi nhựa, uống nước bị ô nhiễm với vi nhựa, thậm chí những đứa bé chưa sinh ra đã phải tiếp xúc với hạt vi nhựa có trong tử cung người mẹ.Vấn đề đặt ra cho loài người bây giờ là phải giảm lượng nhựa tiêu thụ trên quy mô toàn cầu, đồng thời, tìm cách xử lý lượng rác thải nhựa khổng lồ mà chúng ta đã chôn vào lòng đất và bên dưới các đại dương. Những đồ vật bằng nhựa đầu tiên được làm ra vào năm 1862.Điều này thực sự khó, bởi ngay từ ban đầu chúng ta đã chủ ý làm ra nhựa như một vật liệu siêu bền. Do đó, nó rất khó để có thể bị phân huỷ và tái chế. Những năm gần đây, với sự phát hiện ra một số enzyme có khả năng phân huỷ nhựa, con người mới bắt đầu nuôi hi vọng có thể bẻ gãy được các kết nối hoá học cứng rắn trong từng phân tử nhựa.Điển hình như năm 2018, trong một bãi rác tại Nhật Bản, các nhà khoa học đã tìm thấy một loài vi sinh vật ăn nhựa đầu tiên. Phát hiện ngay lập tức khiến cả thế giới chấn động. Các nhà khoa học Nhật Bản đã mang loài vi sinh vật này về phòng thí nghiệm, chỉnh sửa gen của nó và vô tình tạo ra được một enzyme phân huỷ nhựa hiệu suất cao. Năm 2020, họ đã có thể nâng hiệu suất của enzyme này lên gấp 6 lần so với enzyme có trong vi sinh vật tự nhiên được tìm thấy.Cùng khoảng thời gian đó, một công ty có tên là Carbios cũng tìm ra được một loại enzyme đột biến có tác dụng phân hủy chai nhựa để tái chế trong vài giờ đồng hồ. Tại Đức, các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra một loại vi khuẩn ăn nhựa polyurethane độc hại, thường được chúng ta đổ ra bãi rác mà không thể tái chế.Các phát hiện liên tiếp này bắt đầu cho phép chúng ta biến một phần nhỏ rác nhựa trở lại thành các khối sản xuất nhựa nguyên sinh, hay nói một cách khác là tái chế nhựa một cách hoàn hảo. Nhưng một số enzyme dường như là không đủ, chúng ta cần nhiều enzyme hơn nữa thì có thể tìm ra được một phương pháp tái chế nhựa với hiệu suất cao, áp dụng được trên quy mô toàn cầu. Và khi nói đến số lượng của những enzyme này, hệ vi sinh vật trên toàn cầu đang nắm giữ một kho báu khổng lồ cho chúng ta khai thác.Những vi khuẩn ăn nhựa đầu tiên được tìm thấy ở một bãi rác tại Nhật Bản năm 2018.Tiến hóa đang tạo ra một kho báu các enzyme phân hủy nhựaJan Zrimec, tác giả nghiên cứu mới đến từ Đại học Chalmers, cho biết: “Chúng tôi không ngờ có thể tìm thấy một số lượng lớn các enzyme như vậy trên rất nhiều loài vi khuẩn và môi trường sống khác nhau. Đây là một khám phá đáng ngạc nhiên thực sự bởi nó minh họa cho quy mô của vấn đề”.Đồng ý với Zrimec là giáo sư Aleksej Zelezniak đến từ Đại học Công nghệ Chalmers ở Thụy Điển. Ông cho biết: “Chúng ta đã tìm thấy nhiều bằng chứng ủng hộ một thực tế rằng hệ vi sinh vật toàn cầu có tiềm năng phân hủy nhựa và tiềm năng đó tương quan chặt chẽ với các phép đo về ô nhiễm nhựa trong môi trường. Đây rõ ràng là một minh chứng cho thấy môi trường đang phản ứng với những áp lực mà loài người chúng ta đang đặt lên nó”.Cụ thể chỉ trong khoảng 70 năm qua, con người đã nâng quy mô sản xuất nhựa từ 2 triệu tấn/năm lên 380 triệu tấn. Điều này buộc các vi sinh vật phải tiến hoá để phát triển khả năng xử lý nhựa. Để xác minh điều này, các nhà nghiên cứu đã biên soạn một bộ dữ liệu gồm 95 enzyme vi sinh vật đã được biết đến với khả năng phân hủy nhựa. Chúng thường được tìm thấy trong vi khuẩn ở các bãi rác và những nơi tương tự có nhiều nhựa do con người thải ra.Sau đó, nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm các enzyme tương tự trong các mẫu DNA thu thập được từ 236 địa điểm khác nhau trên thế giới. Điều quan trọng là họ cũng loại trừ khả năng dương tính giả bằng cách so sánh các enzyme được xác định ban đầu với các enzyme có trong ruột người, vốn không có bất kỳ khả năng phân hủy nhựa nào.Các mẫu DNA được thu thập từ hơn 200 địa điểm trên khắp thế giới cho thấy vi sinh vật đang tiến hóa để ăn được rác thải nhựa của con người.Khoảng 12.000 loại enzyme mới đã được tìm thấy trong các mẫu phẩm thu được từ 67 địa điểm trong lòng đại dương và ở 3 độ sâu khác nhau. Kết quả cho thấy mức độ enzyme phân hủy cao hơn khi đi xuống các tầng sâu hơn. Điều này phù hợp với mức độ ô nhiễm lớn hơn ở đó, vì hạt vi nhựa thường lắng xuống đáy biển sau khoảng thời gian trôi nổi của chúng.Các mẫu đất được lấy từ 169 địa điểm ở 38 quốc gia và 11 môi trường sống khác nhau chứa tới 18.000 enzyme phân hủy nhựa. Môi trường đất đặc biệt chứa nhiều nhựa phthalate hơn so với đại dương, và các nhà nghiên cứu đã tìm thấy nhiều enzyme tấn công các hóa chất này hơn bên trong các mẫu đất.Tin mừng hơn nữa là gần 60% các enzyme được tìm thấy là enzyme hoàn toàn mới, chưa từng được ghi nhận trong các nghiên cứu trước đây. Điều này ngụ ý chúng có thể tạo ra những cơ chế phân huỷ nhựa mới mà con người chưa biết đến. Nó sẽ mở ra cơ hội cho chúng ta tìm hiểu chúng và tìm ra cách ứng dụng cơ chế của các loại enzyme này vào ngành công nghiệp tái chế nhựa.”Bước tiếp theo sẽ là kiểm tra các ứng cử viên enzyme hứa hẹn nhất trong số này. Các thí nghiệm cuối cùng sẽ giúp chúng tôi tìm ra những đặc tính và tốc độ phân hủy nhựa mà chúng có thể đạt được”, Zelezniak cho biết. “Từ đó, bạn có thể thiết kế ra các cộng đồng vi sinh vật với các chức năng cụ thể, nhắm tới việc phân huỷ từng loại nhựa mục tiêu khác nhau”.Càng ở những địa điểm ô nhiễm nhựa nặng nề, số lượng vi khuẩn có tiềm năng phân hủy nhựa được tìm thấy càng lớn.Nói tóm lại, cơ hội dọn dẹp và tái thiết hành tinh đang mở ra cho chúng ta, với một kho báu enzyme mà các loài vi sinh vật đang nắm giữ. Thật may là khi con người làm bẩn hành tinh bằng hàng triệu tấn rác thải nhựa hàng năm, tiến hoá đã tới công chuyện và tạo ra các loài vi sinh vật phân huỷ được chúng. Công việc còn lại của các nhà khoa học bây giờ là tìm cách tăng tốc và chọn lọc quá trình này, hi vọng rằng chúng ta có thể kịp sửa chữa và dọn dẹp những gì mà mình đã gây ra.Tham khảo TheguadianCác nhà khoa học cảnh báo chúng ta phải giảm triệt để lượng nhựa nguyên sinh trước năm 2025

#Sau #năm #con #người #xả #rác #nhựa #vào #môi #trường #khuẩn #đã #tiến #hóa #để #ăn #được #chúng
Con người phát minh ra nhựa, vi khuẩn: Tới công chuyện!

#Sau #năm #con #người #xả #rác #nhựa #vào #môi #trường #khuẩn #đã #tiến #hóa #để #ăn #được #chúng

Theo một nghiên cứu mới trên tạp chí Microbial Ecology, các loài vi sinh vật trong lòng đất và đại dương đang tiến hóa để có thể ăn và tiêu hoá được nhựa. Kết quả  rút ra từ một cuộc khảo sát quy mô lớn đầu tiên được thực hiện trong lĩnh vực này. Trong đó, các nhà khoa học đã thu thập vô số mảnh DNA có trong môi trường từ khắp nơi trên thế giới. Họ đã quét qua tổng cộng hơn 200 triệu gen để tìm thấy 30.000 loại enzyme khác nhau có khả năng phân huỷ 10 loại nhựa.Tính từ thời điểm vật liệu nhựa đầu tiên được phát minh vào năm 1862, nghiên cứu này là đánh giá toàn cầu quy mô lớn nhất về khả năng phân hủy nhựa của vi khuẩn. Nó mở ra cho chúng ta một góc nhìn mới rằng nhựa không phải là một vật liệu không thể được xử lý.Theo đó, cứ 4 loài vi sinh vật được phân tích thì có 1 loài sở hữu gen thích hợp để ăn được nhựa. Càng ở những địa điểm có tình trạng ô nhiễm nhựa xảy ra trầm trọng hơn, số lượng các loài vi sinh và enzyme phân huỷ nhựa được tìm thấy tại đó càng lớn.Các nhà nghiên cứu cho biết: “Đây là bằng chứng rõ ràng cho những tác động có thể đo lường được do tình trạng ô nhiễm nhựa gây ra đối với hệ sinh thái vi sinh vật trên toàn cầu”. Nhưng nó cũng mở ra một cơ hội, cho phép chúng ta tìm cách dọn dẹp và tái thiết lại hành tinh đang ngập tràn rác thải nhựa của mình.Những vi khuẩn ăn nhựa đầu tiên trên thế giớiTrong đời sống hiện đại, con người đang thải vào môi trường hàng triệu tấn nhựa mỗi năm. Các mảnh rác nhựa này sau đó sẽ bị chia tách nhỏ dần cho tới khi chúng đạt được kích thước micromet và được gọi là những hạt vi nhựa. Tuy nhiên, vấn đề là các mảnh nhựa chỉ có thể được chia nhỏ chứ không thể bị phân huỷ hoàn toàn trong hàng ngàn, thậm chí hàng triệu năm. Đó là lý do chúng ta có thể tìm thấy các hạt nhựa này ở khắp mọi nơi, từ rãnh đại dương sâu nhất cho tới đỉnh Everest. Không một ngóc ngách nào trên hành tinh là không có hạt vi nhựa. Chúng ta đang hít thở bầu không khí chứa vi nhựa, ăn các thực phẩm, hải sản nhiễm vi nhựa, uống nước bị ô nhiễm với vi nhựa, thậm chí những đứa bé chưa sinh ra đã phải tiếp xúc với hạt vi nhựa có trong tử cung người mẹ.Vấn đề đặt ra cho loài người bây giờ là phải giảm lượng nhựa tiêu thụ trên quy mô toàn cầu, đồng thời, tìm cách xử lý lượng rác thải nhựa khổng lồ mà chúng ta đã chôn vào lòng đất và bên dưới các đại dương. Những đồ vật bằng nhựa đầu tiên được làm ra vào năm 1862.Điều này thực sự khó, bởi ngay từ ban đầu chúng ta đã chủ ý làm ra nhựa như một vật liệu siêu bền. Do đó, nó rất khó để có thể bị phân huỷ và tái chế. Những năm gần đây, với sự phát hiện ra một số enzyme có khả năng phân huỷ nhựa, con người mới bắt đầu nuôi hi vọng có thể bẻ gãy được các kết nối hoá học cứng rắn trong từng phân tử nhựa.Điển hình như năm 2018, trong một bãi rác tại Nhật Bản, các nhà khoa học đã tìm thấy một loài vi sinh vật ăn nhựa đầu tiên. Phát hiện ngay lập tức khiến cả thế giới chấn động. Các nhà khoa học Nhật Bản đã mang loài vi sinh vật này về phòng thí nghiệm, chỉnh sửa gen của nó và vô tình tạo ra được một enzyme phân huỷ nhựa hiệu suất cao. Năm 2020, họ đã có thể nâng hiệu suất của enzyme này lên gấp 6 lần so với enzyme có trong vi sinh vật tự nhiên được tìm thấy.Cùng khoảng thời gian đó, một công ty có tên là Carbios cũng tìm ra được một loại enzyme đột biến có tác dụng phân hủy chai nhựa để tái chế trong vài giờ đồng hồ. Tại Đức, các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra một loại vi khuẩn ăn nhựa polyurethane độc hại, thường được chúng ta đổ ra bãi rác mà không thể tái chế.Các phát hiện liên tiếp này bắt đầu cho phép chúng ta biến một phần nhỏ rác nhựa trở lại thành các khối sản xuất nhựa nguyên sinh, hay nói một cách khác là tái chế nhựa một cách hoàn hảo. Nhưng một số enzyme dường như là không đủ, chúng ta cần nhiều enzyme hơn nữa thì có thể tìm ra được một phương pháp tái chế nhựa với hiệu suất cao, áp dụng được trên quy mô toàn cầu. Và khi nói đến số lượng của những enzyme này, hệ vi sinh vật trên toàn cầu đang nắm giữ một kho báu khổng lồ cho chúng ta khai thác.Những vi khuẩn ăn nhựa đầu tiên được tìm thấy ở một bãi rác tại Nhật Bản năm 2018.Tiến hóa đang tạo ra một kho báu các enzyme phân hủy nhựaJan Zrimec, tác giả nghiên cứu mới đến từ Đại học Chalmers, cho biết: “Chúng tôi không ngờ có thể tìm thấy một số lượng lớn các enzyme như vậy trên rất nhiều loài vi khuẩn và môi trường sống khác nhau. Đây là một khám phá đáng ngạc nhiên thực sự bởi nó minh họa cho quy mô của vấn đề”.Đồng ý với Zrimec là giáo sư Aleksej Zelezniak đến từ Đại học Công nghệ Chalmers ở Thụy Điển. Ông cho biết: “Chúng ta đã tìm thấy nhiều bằng chứng ủng hộ một thực tế rằng hệ vi sinh vật toàn cầu có tiềm năng phân hủy nhựa và tiềm năng đó tương quan chặt chẽ với các phép đo về ô nhiễm nhựa trong môi trường. Đây rõ ràng là một minh chứng cho thấy môi trường đang phản ứng với những áp lực mà loài người chúng ta đang đặt lên nó”.Cụ thể chỉ trong khoảng 70 năm qua, con người đã nâng quy mô sản xuất nhựa từ 2 triệu tấn/năm lên 380 triệu tấn. Điều này buộc các vi sinh vật phải tiến hoá để phát triển khả năng xử lý nhựa. Để xác minh điều này, các nhà nghiên cứu đã biên soạn một bộ dữ liệu gồm 95 enzyme vi sinh vật đã được biết đến với khả năng phân hủy nhựa. Chúng thường được tìm thấy trong vi khuẩn ở các bãi rác và những nơi tương tự có nhiều nhựa do con người thải ra.Sau đó, nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm các enzyme tương tự trong các mẫu DNA thu thập được từ 236 địa điểm khác nhau trên thế giới. Điều quan trọng là họ cũng loại trừ khả năng dương tính giả bằng cách so sánh các enzyme được xác định ban đầu với các enzyme có trong ruột người, vốn không có bất kỳ khả năng phân hủy nhựa nào.Các mẫu DNA được thu thập từ hơn 200 địa điểm trên khắp thế giới cho thấy vi sinh vật đang tiến hóa để ăn được rác thải nhựa của con người.Khoảng 12.000 loại enzyme mới đã được tìm thấy trong các mẫu phẩm thu được từ 67 địa điểm trong lòng đại dương và ở 3 độ sâu khác nhau. Kết quả cho thấy mức độ enzyme phân hủy cao hơn khi đi xuống các tầng sâu hơn. Điều này phù hợp với mức độ ô nhiễm lớn hơn ở đó, vì hạt vi nhựa thường lắng xuống đáy biển sau khoảng thời gian trôi nổi của chúng.Các mẫu đất được lấy từ 169 địa điểm ở 38 quốc gia và 11 môi trường sống khác nhau chứa tới 18.000 enzyme phân hủy nhựa. Môi trường đất đặc biệt chứa nhiều nhựa phthalate hơn so với đại dương, và các nhà nghiên cứu đã tìm thấy nhiều enzyme tấn công các hóa chất này hơn bên trong các mẫu đất.Tin mừng hơn nữa là gần 60% các enzyme được tìm thấy là enzyme hoàn toàn mới, chưa từng được ghi nhận trong các nghiên cứu trước đây. Điều này ngụ ý chúng có thể tạo ra những cơ chế phân huỷ nhựa mới mà con người chưa biết đến. Nó sẽ mở ra cơ hội cho chúng ta tìm hiểu chúng và tìm ra cách ứng dụng cơ chế của các loại enzyme này vào ngành công nghiệp tái chế nhựa.”Bước tiếp theo sẽ là kiểm tra các ứng cử viên enzyme hứa hẹn nhất trong số này. Các thí nghiệm cuối cùng sẽ giúp chúng tôi tìm ra những đặc tính và tốc độ phân hủy nhựa mà chúng có thể đạt được”, Zelezniak cho biết. “Từ đó, bạn có thể thiết kế ra các cộng đồng vi sinh vật với các chức năng cụ thể, nhắm tới việc phân huỷ từng loại nhựa mục tiêu khác nhau”.Càng ở những địa điểm ô nhiễm nhựa nặng nề, số lượng vi khuẩn có tiềm năng phân hủy nhựa được tìm thấy càng lớn.Nói tóm lại, cơ hội dọn dẹp và tái thiết hành tinh đang mở ra cho chúng ta, với một kho báu enzyme mà các loài vi sinh vật đang nắm giữ. Thật may là khi con người làm bẩn hành tinh bằng hàng triệu tấn rác thải nhựa hàng năm, tiến hoá đã tới công chuyện và tạo ra các loài vi sinh vật phân huỷ được chúng. Công việc còn lại của các nhà khoa học bây giờ là tìm cách tăng tốc và chọn lọc quá trình này, hi vọng rằng chúng ta có thể kịp sửa chữa và dọn dẹp những gì mà mình đã gây ra.Tham khảo TheguadianCác nhà khoa học cảnh báo chúng ta phải giảm triệt để lượng nhựa nguyên sinh trước năm 2025

Trần Tiến

Tôi là một người yêu công nghệ và đã có hơn 5 năm trong việc mày mò về máy tính. Mong rằng những chia sẻ về thông tin và thủ thuật công nghệ của tôi hữu ích đối với bạn.
Back to top button