العلماء يعثرون على طريقة لإزالة اللدائن الدقيقة الملوثة بالبكتيريا

اكتشف العلماء طريقة جديدة لاستخدام مادة لزجة تفرزها البكتيريا لاحتجاز الجسيمات البلاستيكية، وهو تقدم قد يؤدي إلى طرق أفضل لإعادة تدوير جزيئات البلاستيك الملوثة.

ووفقا للباحثين، بمن فيهم، يانغ ليو من جامعة هونغ كونغ للفنون التطبيقية، فإن هذه اللدائن الدقيقة، جزيئات البلاستيك التي يقل قطرها عن 5 مم، ليست قابلة للتحلل الحيوي وتحتفظ بها البيئة لفترات طويلة.

ويمكن أن تمتص جزيئات البلاستيك المواد الكيميائية الضارة مثل المبيدات الحشرية والمعادن الثقيلة ومخلفات الأدوية بتركيزات عالية بسبب مساحات سطحها الكبيرة جدا.

وأظهرت الدراسات الحديثة أن بعض المركبات السامة التي تتراكم فيها اللدائن الدقيقة، وكذلك المواد الكيميائية التي تتكون منها، يمكن أن تعطل الغدد الصماء والجهاز المناعي للإنسان والحيوان، مع وجود حالات من الملوثات الموجودة من قيعان البحار إلى قمة جبل إيفرست، وتمتد على طول الطريق من المحيط المتجمد الشمالي إلى القارة القطبية الجنوبية.

وحذر الباحثون من أن أزمة اللدائن الدقيقة المتنامية في جميع أنحاء الكوكب تهدد جميع أشكال الحياة من الثدييات والطيور والزواحف والأسماك والمخلوقات التي تعيش في التربة مثل ديدان الأرض وحتى النباتات، التي تتراكم على طول السلسلة الغذائية ويبتلعها البشر في النهاية.

والآن، يقترح زملاء ليو أنه يمكن استخدام بكتيريا Pseudomonas aeruginosa لالتقاط اللدائن الدقيقة في مفاعل حيوي.

وفي بحثهم الحالي، الذي تم تقديمه يوم الأربعاء في المؤتمر السنوي لجمعية علم الأحياء الدقيقة 2021، استخدم العلماء مادة لزجة تسمى بيوفيلم تنتجها الكائنات الحية الدقيقة، في هذه الحالة Pseudomonas aeruginosa، لاحتجاز وتجميع المواد البلاستيكية الدقيقة، ما يتسبب في غرقها.

ويتم إنشاء الأغشية الحيوية عندما تتحد مجتمعات البكتيريا معا وتفرز درعا لزجة مصنوعة من مواد بوليمرية طبيعية تحمي المستعمرة من التأثيرات الخارجية مثل التغيرات البيئية والمضادات الحيوية.

وفي الدراسة، بمجرد أن تم التقاط الجزيئات البلاستيكية الدقيقة بواسطة الأغشية الحيوية وغرقت في قاع المفاعل، استخدم العلماء “جين تشتت الأغشية الحيوية”، لإطلاق اللدائن الدقيقة المحاصرة.

ووفقا لليو، فإن هذه الطريقة “تتيح إطلاقا مناسبا للجسيمات البلاستيكية الدقيقة من مصفوفة الأغشية الحيوية، والتي يكون تحللها صعبا ومكلفا، بحيث يمكن استعادة اللدائن الدقيقة لاحقا لإعادة التدوير”.

وفي حين أن الدراسة الحالية كانت مجرد إثبات للمفهوم، فإنه في الأشهر التالية، يخطط العلماء لعزل وتحديد البكتيريا المكونة للغشاء الحيوي الطبيعي من مياه الصرف الصحي أو البيئات المائية الأخرى التي تُظهر “قدرات متزايدة على استعمار وتشكيل الأغشية الحيوية على اللدائن الدقيقة”.

وأشار العلماء في بيان: “يوفر هذا أساسا للتطبيقات المستقبلية في محطات معالجة مياه الصرف الصحي، حيث يمكن إزالة اللدائن الدقيقة بطريقة آمنة وصديقة للبيئة”.