RBG Kew'deki araştırmacılar, insan yapımı plastisferdeki plastik yiyen mantarların plastik kirliliğini parçalayarak küresel atıkla mücadeleye yardımcı olabileceği konusunda önemli bir keşifte bulundu. Uluslararası araştırmacı ekibi, polikaprolaktonu (PCL) parçalayabilen 184 mantar ve 55 bakteri türü keşfetti.
Bu çalışma, insan yapımı ekolojik bir nişte karasal bir plastisferin varlığını ortaya koyuyor. Jonesia ve Streptomyces cinslerinden bakteriler, petrol bazlı polimerleri parçalamada yüksek potansiyel gösterdi. #BeatPlasticPollution kampanyası kapsamında bu araştırma, 2023 Dünya Çevre Günü'nden hemen önce doğru zamanda geldi.
Araştırmacılar Kraliyet Botanik Bahçeleri Kew Çin'in Jiangsu eyaletindeki kıyı tuz bataklıklarında plastik yiyen mantar ve bakterilerden oluşan farklı bir mikrobiyom tespit ettiklerini belirten yeni bir çalışma yayınladı.
Bu uluslararası bilim insanlarından oluşan ekip sayıldı 184 mantar ve 55 bakteri suşu onlara göre parçalanma yeteneğine sahiplerdi polikaprolakton (PCL). Bu, farklı poliüretanların üretiminde yaygın olarak kullanılan biyolojik olarak parçalanabilir bir polyesterdir. Diğer petrol bazlı polimerleri daha da parçalama potansiyeline sahip bakteri suşları Jonesia ve Streptomyces cinslerindendi.
Plastisferdeki plastik yiyen mantarlar hakkındaki bu araştırma, 5 Dünya Çevre Günü olan 2023 Haziran 2023'ten önce geldi. Bu etkinliğin teması, plastik atık krizini çözmek için olası çözümler bulmaktır. #PlastikKirliliği Yen kampanyası.
Kıdemli Araştırma Lideri Mantar Çeşitliliği ve Sistematiği RBG Kew'de, Dr. Irina Druzhinina diyor "Mikrobiyologlar, plastik atıkların ekolojik olarak dostça işlenmesine yönelik çözümler bulma konusunda kendilerini sorumlu hissediyorlar çünkü bakteriler ve mantarlar bu yeni malzemeyle nasıl başa çıkacaklarını öğrenecek ilk organizmalar olacak.
Mikropların plastiği etkili bir şekilde parçalamanın yollarını bulacağından şüphemiz yok, ancak doğayı kendi akışına bırakırsak bu binlerce yıl sürebilir. Bu nedenle görevimiz, mikrobiyal biyoloji hakkında halihazırda sahip olduğumuz bilgiyi kullanarak mikropların ve bireysel genlerinin evrimini hızlandırmak ve yönlendirmek ve şimdi işi yapmaktır.”
Örnekler arasında, bitki patojenleri Fusarium ve Neocosmospora dahil olmak üzere 14 cins mantar tanımlandı. Bu mantarlar besin aldıkları bitkiye zarar veriyordu ve bu da araştırmacıların bu mantarların mantarlar PCL plastiklerini parçalamak için daha iyi bir seçim olabilir diğer sentetik polimerlerle birlikte. Ayrıca, daha yararlı olabilecekleri belirtiliyor küresel atıkla mücadele saprotrof mantarlardan daha fazladır.
Dafeng'den alınan örneklerin yanı sıra araştırma ekibi, Streptomyces ve yakın zamanda keşfedilen Jonesia cinsi olmak üzere 2 başka bakteri cinsini daha tanımladı. Onlara göre, bunlar da plastik bozunma araştırması için umut vadeden adaylar arasında. Bunun nedeni, Jonesia cf. Quinghaiensis türünün örneklenen 55 bakteri suşuna hakim olmasıdır.
Kew Kraliyet Botanik Bahçeleri, 1.25 milyondan fazla örneğiyle dünyanın en eski ve en büyük mantar bahçelerinden birine ev sahipliği yapmaktadır. Ancak yine de, mantar krallığı araştırmacıların çözmeye çalıştığı doğal dünyanın en büyük gizemlerinden biridir. Bugüne kadar keşfedilmemiş birkaç milyon tür daha var.
Bilim insanları, henüz keşfedilmemiş bu türlerin ilaç, gıda ve diğer faydalı bileşiklerin potansiyel yeni bir kaynağı olabileceği konusunda olumlu görüşlere sahipler.
Dr. Druzhinina buna şunu ekliyor: “Dafeng tuz bataklıklarının ekolojik nişi, tam da oradaki plastik atıklarda bulunan mikrobiyal toplulukları araştırmayı seçmemizin nedeniydi ve şu ana kadar bulgularımızın hem heyecan verici hem de ümit verici olduğu kanıtlandı.”
Bu bağlamda, Çin'deki Shenzhen Üniversitesi'nden Dr. Feng Cai şunları söylüyor: "Beni en çok etkileyen şey, özellikle onları tespit etmenin ne kadar zor olduğunu düşündüğünüzde, mikrobiyal çeşitliliğin muazzam gücüdür; mikroskobik boyuttadırlar, gizli bir yapıları vardır ve görünüşleri basittir. Ancak, bakış açımızı değiştirdiğimizde ve onlara biyokimyasal bir mercekten baktığımızda, keşfetmemizi bekleyen bol miktarda karmaşıklığa erişiriz.
Henüz yüzeyin daha yeni sıyrıldığını ve gelecekteki teknolojiler için potansiyel olarak umut vadeden bir kaynak zenginliği keşfettiğimizi fark etmek gerçekten heyecan verici. Bu farkındalık, hâlâ yapılacak çok sayıda keşif olduğunu ve çalışmalarımızın potansiyel olarak bu alanda önemli ilerlemelere yol açabileceğini bilerek beni inanılmaz bir memnuniyet duygusuyla dolduruyor.”
Mayıs 2021'de, bu plastik yiyen mantarlar Doğu Çin'deki Dafeng'den örneklendi. UNESCO Sarı Deniz Kıyısı yakınlarındaki korunan alan. Önceki araştırmalar esas olarak deniz ekosistemlerine yoğunlaştığından, 'karasal plastisfer' terimi karasal ekoloji için nispeten yenidir. Örnekleme, karasal bir plastisferin varlığıDaha ileri araştırmalar, kıyıdaki plastik çöplerin oluşturduğu bu "insan yapımı ekolojik nişin" mikrobiyomunun, civardaki topraktan farklı olduğunu ortaya koydu.
Ayrıca Oku: Gezegeni Sürekli Artan Plastik Sorunundan Kurtarabilecek Bakterilerle Tanışın
Bilim insanları artan plastik kirliliğiyle mücadele etmek için bakteri ve mantar gibi mikroorganizmalar üzerinde araştırma yapıyor. Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP), her yıl yaklaşık 400 milyon ton plastik atık üretiliyor ve bu 1970'lerden bu yana muazzam bir şekilde arttı. Ancak, araştırmacılar artık bu soruna plastisferde çözüm bulma konusunda büyük umutlara sahipler.
Geçmiş araştırmalar, mikroorganizmaların plastisferdeki plastik yiyen mantarlara benzer şekilde plastik atıkları parçalama potansiyelini zaten ortaya koydu. Çin ve Pakistan'ı kapsayan 2017 tarihli çalışma ayrıca, Pakistan'ın İslamabad kentindeki bir çöp sahasında plastikleri parçalayan bir mantar türü olan Aspergillus tubingensis'i tanımladı.
Şimdiye kadar, yaklaşık 436 adet bu tür mantar ve bakteri türü bulundu ve Kew'den bilim insanları, son bulgularının bu araştırmaya öncülük edebileceğine inanıyor. Plastik atıkları biyolojik olarak parçalamak için tasarlanmış etkili enzimler geliştirmeyi amaçlıyorlar.
Kaynak: RBG Kew
