Theo nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Frontiers in Microbiology, các nhà khoa học vừa phát hiện ra một loại vi khuẩn không chỉ có thể phá vỡ nhựa mà còn sử dụng nhựa làm thức ăn để cung cấp năng lượng cho chính quá trình phá vỡ đó.
Vi khuẩn mới này thuộc chủng Pseudomonas mới – một họ nổi tiếng với khả năng chịu được các điều kiện khắc nghiệt, như nhiệt độ cao và môi trường axit.
Vi khuẩn được tìm thấy tại một bãi chứa nhựa thải, là loại đầu tiên có thể tấn công nhựa PU (polyurethane). Hàng triệu tấn nhựa được sản xuất mỗi năm để sản xuất các mặt hàng như giày thể thao, tã lót, miếng bọt biển rửa bát và bọt cách nhiệt nhưng chủ yếu bị đổ ra bãi rác vì quá khó tái chế.
Khi bị phá vỡ, PU có thể giải phóng các hóa chất độc hại gây ung thư, đồng thời tiêu diệt hầu hết các vi khuẩn nhưng chủng mới được phát hiện có khả năng sống sót. Tuy nhiên, dù nghiên cứu đã xác định được chủng vi khuẩn cùng một số đặc điểm chính thì vẫn còn nhiều việc phải làm trước khi có thể sử dụng chúng để xử lý nhựa thải ở quy mô lớn.
Hermann Heipieper thuộc Trung tâm nghiên cứu Môi trường Helmholtz ở Leipzig, Đức kiêm thành viên nhóm nghiên cứu cho biết: “Những phát hiện này thể hiện một bước tiến quan trọng trong việc tái sử dụng các sản phẩm PU khó tái chế”. Heipieper nói rằng có thể mất 10 năm để sử dụng vi khuẩn với quy mô lớn và trong thời gian đó điều quan trọng là phải giảm sử dụng nhựa khó tái chế và cắt giảm lượng nhựa thải ra môi trường.
Hơn 8 tỷ tấn nhựa đã được sản xuất từ những năm 1950 và phần lớn là tác nhân gây ô nhiễm đất và các đại dương trên thế giới hoặc trong các bãi rác. Các nhà khoa học cho biết nhựa có thể “gây ô nhiễm gần như vĩnh cửu môi trường tự nhiên”.
Nhóm nghiên cứu đã cho vi khuẩn ăn các thành phần hóa học chính của PU trong phòng thí nghiệm. “Chúng tôi phát hiện được vi khuẩn có thể sử dụng các hợp chất này như một nguồn carbon, nitơ và năng lượng duy nhất”, Heipieper chia sẻ.
Trước đây nấm đã được sử dụng để phá hủy PU nhưng vi khuẩn dễ sử dụng hơn ở quy mô công nghiệp. Heipieper tiết lộ bước tiếp theo sẽ là xác định gen mã hóa các enzyme được tạo ra từ vi khuẩn phá vỡ PU.
Năm 2018, các nhà khoa học vô tình tạo ra một loại enzyme đột biến có thể phá vỡ các chai nước uống bằng nhựa PET, mang lại hy vọng lần đầu tiên có thể tái chế hoàn toàn chai nhựa.
Giáo sư John McGeehan, Giám đốc Trung tâm Sáng tạo Enzyme thuộc Đại học Portsmouth, Anh, thành viên tham gia vào tiến bộ trên đã ca ngợi công trình mới: “Phá vỡ một số PU nhất định có thể giải phóng các chất phụ gia độc hại nên cần được xử lý cẩn trọng. Nhóm nghiên cứu này đã phát hiện ra một chủng có thể xử lý một số hóa chất như thế. Trong khi vẫn còn nhiều việc phải làm, đây là nghiên cứu thú vị và cần thiết cho thấy sức mạnh của tìm đến thiên nhiên để tìm ra các chất xúc tác sinh học quý giá. Hiểu và khai thác các quy trình tự nhiên như vậy sẽ mở ra cánh cửa cho các giải pháp tái chế sáng tạo”.
Heipieper cho biết: “Khi trong môi trường tồn tại nhiều nhựa, có nghĩa là có rất nhiều carbon và sẽ có sự tiến hóa để sử dụng carbon làm thức ăn. Vi khuẩn có vô vàn trong môi trường và chúng tiến hóa rất nhanh”.
“Tuy nhiên, chắc chắn điều này không có nghĩa là công việc của các nhà vi trùng học có thể mang lại một giải pháp hoàn chỉnh. Thông điệp chính là không thải nhựa ra môi trường”.
Nghiên cứu trước đây cũng chỉ ra rằng một số loại nấm có thể phá vỡ nhựa PET trong khi ấu trùng sâu sáp – thường được nhân giống làm mồi câu cá – có thể ăn được túi PE.
Nhật Anh (Theo Guardian)
