Bazen kendimizi yalnız hissederiz. Peki, aslında öyle midir? Yakınımızda bir insan ya da canlı yokken gerçekten yalnız mıyız? Vücudumuzdaki yaklaşık 100 trilyon bakteri, virüs ve mantarla yalnız değiliz aslında. Tabiî onları tanıyor, varlıklarından ve fonksiyonlarından haberdarsak. Dünya nüfusu yaklaşık 7,5 milyarken her bir insanda ortalama 50 trilyon mikrobik canlı vardır. Aslında biraz ürkütücü değil mi? Korkmayın, bu mikrobik canlılar çoğunlukla dosttur ve vücudumuz için görevlendirilmiştir.
Bazı Görevleri
Bedenimizde yaşayan bu mikrobik canlılar, neredeyse bütün vücudumuza dağılmıştır. Kafa derimizde, ayak parmaklarımız arasında, cildimizde, dişlerimizin arasında, midemizde, bağırsaklarımızda yaşar ve kendilerine göre ekosistemleri ve görev alanları vardır.
Mesela, dilin arka kısmında bulunan bakterilerin görevi, midedeki zararlı bazı mikropları öldürmektir. Bu bakterilerin çalışma sistemini şöyle özetleyebiliriz: Yediğimiz yeşil yapraklı gıdaların içinde bulunan nitrat, dilin arka kısmında oksijen erişmeyen yarıklarda bulunan bakteriler tarafından nitrite dönüştürülür. Üretilen nitrit tükürükteki asitle karşılaştığında ise tekrar form değiştirerek mikrop öldürücü etkisi olan nitrik oksit oluşturulur.
İskoçya Aberdeen Üniversitesi’nden Prof. Nigel Benjamin bu bakterileri şöyle tanımlıyor:
“Birden zihnimizde bir şimşek çaktı. Nitrit, yediğimiz yiyeceklerle karışması için ağızda özellikle yapılıyordu; besinlerle karşılaşıp bol miktarda nitrit oksit üretecek şekilde asitleşiyor, böylece de gıdalarımızla beraber aldığımız zararlı mikropları öldürebiliyordu!”
Araştırmacılar bu bakterilerin varlığını yakın bir zamanda keşfetmiştir. Ancak insanoğlu var edildiğinden beri nitrit üreterek bizi mikroplardan koruyan bakteriler vardır. Yemek yerken hiç aklımıza getirmediğimiz bu sistem gibi, Yüce Yaratıcı, insanı bildiği ve bilmediği pek çok yönden korumaktadır.
Elektron mikroskobu ve benzer teknolojik cihazların yardımıyla bakteriler üzerinde yapılan ilmî çalışmalar artarak devam etmektedir. Bakteriler, gelecek yüzyıla damgasını vuracak canlılar olma potansiyelindedir.
Dünyayı Ele Geçirebilirler mi?
Bakterilerle ilgili bir bilim kurgu filmine ne dersiniz? “İnsanoğlu genetiğiyle oynanmış gıdalar üretirken yanlışlıkla kafa derimizdeki bakterilerin genetiğini de değiştiren bir tür yiyecek hazırlıyor. (Kafa derimizin her santimetre karesinde yaklaşık 1 milyon bakteri bulunmaktadır.) Bu gıdaları tüketen insanların başlarındaki faydalı bakteriler, kafatasını ve beyin zarını geçerek beyne ulaşıyor. Beyni ele geçiren bakteriler artık insanı ve insanoğlunu istediği gibi yönlendiriyor.”
Evet, bu bir kurgu olsa da her kurgu bir ihtimale dayanır. Yazıda bahsedeceğimiz bir çeşit plastik olan PET’i(1) çözebilen bakteriler ise gerçektir.
Plastik Yiyen Bakteri
10 Mart 2016 tarihinde, Hull Üniversitesinden Marc Lorch’un “The Conversation” adlı popüler uluslararası bilimsel makale sitesinde yayımlanan yazısına(3) göre, PET plastiğini çözebilen, yani onunla beslenen, plastik yiyici bir tür bakteri keşfedildi.
Bu konu üzerinde daha önce de çalışmalar yapılmıştır fakat Kyoto Üniversitesinden bir grup bilim insanının yeni ve diğerlerinden çok daha etkili araştırması dikkatleri tekrar bu konuya yöneltti.
Araştırmacılar plastik atık toplama merkezlerinde araştırma yaparken plastik yiyen bir mikrop buldu. “Ideonella sakaiensis” olarak adlandırdıkları bakteriyi 250 örnek inceleyerek tespit ettiler. Bu bakteri, şişelerde ve giysilerde kullanılan genel bir plastik olan PET üzerinde yaşayabilmekteydi.
Bu çalışmanın öncekilerden farkı mantar değil kolay bir şekilde büyüyen bakteri üzerince olmasıdır. Yapılan deneyde; bilim insanları, PET’i bakteri kültürü ve bazı diğer besinlerle beraber sıcak ve kapalı bir kapta bırakıyor. Neticede birkaç hafta sonra tüm plastik yok oluyor.
En büyük başarı; bakterideki PET’i yapı taşlarına ayrıştıran, enzimleri(4) tanımlamaktı. Gerekli enzimler olmadan vücut belirli besin kaynaklarına ulaşamaz.
Plastiği çözme hadisesi, bakterinin “PETase” olarak bilinen bir enzim salgılanarak gerçekleşmektedir. Enzim, PET’in içindeki bazı kimyevî bağları (esterleri) ayırır, bakterilerin emebileceği daha küçük moleküller bırakarak, içindeki karbonu bir besin kaynağı olarak kullanır.
Kyoto Üniversitesi araştırmacıları, bakterinin DNA’sında PET sindiren enzimden sorumlu olan geni tanımladılar. Ardından bu enzimden daha fazla üretmeyi başardılar ve sonra sadece bu enzim ile PET’in ayrıştırılabileceğini gösterdiler.
Hakiki Geri Dönüşüm
Günümüzde çoğu plastik şişe tamamen geri dönüştürülmüyor, eritiliyor ve başka sert plastik ürünlerine katılıyor. Yani gerçek manada bir geri dönüşüm yapılmıyor. Paketleme şirketleri de genelde geri dönüştürülen kalitesiz malzemeden yapılanlar yerine yeni üretilmiş plastikleri tercih ediyor.
PET sindiren enzimler ise hakiki geri dönüştürülen plastiğe doğru yeni bir yol sunuyor. Bu enzimlerin, geri dönüşüm merkezlerinde kullanılarak taze plastik elde edilmesine vesile olacak gibi gözüküyor. Biyolojik yıkama tozlarına yağ lekelerini sindiren enzimlerin eklenmesi gibi bir çalışma başlatılabilir.
Peyniri sertleştirmek için kullanılan ve rennet (peynir mayası) adıyla bilinen enzimler, eskiden danaların bağırsaklarından geliyordu, fakat şimdi genetiği değiştirilmiş bakteri kullanılarak üretiliyor. Belki de oluşturduğumuz kirliliği temizlemek için şimdi benzer bir üretim yöntemi kullanabiliriz.
Plastik maddelerden kaynaklanan çevre kirliliğini sonlandırabilme potansiyeline sahip olan bu bakteri türüyle ilgili en büyük mesele, biraz yavaş hareket etmesi. Araştırmacılar bu bakteri türünün ince bir PET tabakasını yeniden toprağa karıştırabilmesinin altı hafta sürdüğünü beyan ediyor. Ancak Japon bilim insanlarının söylediğine göre, PET maddesinin toprağa karışmasını sağlayan genom keşfedildi. Yani birkaç sene sonra bu genom güçlendirilebilir ve bakterinin çok daha hızlı çalışması sağlanabilir.
Diğer Çalışmalar
Çeşitli ülkelerdeki araştırma ekipleri, PETaz’ın yapısını inceleyerek nasıl çalıştığını tam olarak anlamaya çalışıyor. Geçtiğimiz 12 ayda, Kore, Çin, Birleşik Krallık, ABD ve Brezilya’dan bilim insanları; enzimin yapısını yüksek çözünürlükte gösteren ve mekanizmalarını analiz eden çalışmalar yayımladı.
Söz konusu çalışma sonuçları PETase proteininin kimyevî sindirimi gerçekleştiren kısmının fizikî olarak PET yüzeylere bağlanmaya ve 30°C’de çalışmasına uygun olduğunu ve biyo-reaktörlerde geri dönüşüm için uygun hale geldiğini göstermektedir.
Bilim ve teknolojinin gelişmesi aynı zamanda muhteşem yaratılışın daha iyi anlaşılmasına ve her biri kâinat kitabının birer sayfası hükmünde olan canlıları yakından bilmemize vesile olmaktadır. Mesela bu bakteriler, yıllardır yapılan araştırmalara rağmen her geçen gün büyüyen çevre kirliliğine bir nebze çare olacak gibi.
Plastik Kirliliği
Peki, bu plastik kirliliği ne kadar tehlikeli? Burada bahsedeceğimiz bazı temel konular, meselenin ehemmiyetinin anlaşılmasına ışık tutacaktır.
- 1950’lerden bu yana her yıl artarak yaklaşık 8,3 milyar ton plastik üretilmiştir.
- Sadece içecek şirketleri yılda 500 milyardan fazla, tek kullanımlık plastik şişe üretmektedir. Bu da yaklaşık dakikada bir milyon şişe demektir.
- Çevreye atılan içecek şişelerinde kullanılan plastik türlerinin tamamen çözünmesi yaklaşık 400 yıl almaktadır.
- Şimdiye kadar plastiklerin sadece %9’u geri dönüştürülmüş, %12’si yakılmış ve geri kalan %79’u atık depolama alanında veya çevrede kalmıştır.
- Her yıl okyanuslara 12,7 milyon ton plastik atılmaktadır. Bu da yaklaşık dakikada bir kamyon plastik atık demektir.
- Okyanuslarımızda yaklaşık beş trilyon plastik parçası vardır. Bu da Dünya’yı 400 kez kaplayabilecek malzeme demektir.
- Bilim insanları şu ana kadar okyanustaki plastiklerden etkilenen 700 deniz türünü belgelemiştir.
- 10 deniz kuşunun dokuzu, üç deniz kaplumbağasından biri ve balina ve yunus türlerinin yarısından fazlası plastik atığı yutmuştur.
Görüldüğü gibi problem çok büyük ve bunu insanoğlu ticarî amaçları uğruna yapmaktadır.
Neler Yapmalı?
İnsanlar satın almaya ve kullanmaya devam ettikleri sürece, şirketler plastik üretmeye devam edecekler. Tüketiciler bu döngüyü kırma konusunda ciddi bir şekilde iradelerini ortaya koymalıdır. Devletler bazında çalışmalar yapılmaktadır fakat her şeyi devletten beklemek doğru mudur? Şahsi olarak biz ne yapabiliriz?
- Tekrar kullanılabilir kişisel bir su şişesi almak ve su gibi içeceklerimizi bununla içmek.
- Plastik kutu ve poşetlerde satılan malzemeleri almamak.
- Plastik tabak, bardak yerine cam ve porselen malzeme kullanmak.
- Bezden yapılmış alış veriş torbası bulundurmak ve poşet kullanmamak.
“Sadece benim bunları yapmam ne kadar etkili olabilir” diye düşünebilirsiniz fakat unutmayın: “Bir çiçekle bahar olmaz, ama her bahar bir çiçekle başlar.”
Dipnotlar
1. PET (polietilen tereftalat); bir çeşit plastik olup plastik şişe ve bardak gibi birçok plastik eşya yapımında kullanılan maddenin asıl malzemesidir.
2. theconversation.com/new-plastic-munching-bacteria-could-fuel-a-recycling-revolution-55961
3. Enzimler, kimyasal tepkimelerin hızını artıran biyomoleküllerdir. Bir canlı hücredeki tepkimelerin neredeyse tamamı, yeterince hızlı olabilmek için enzimlere gerek duyar.
Kaynaklar
- www.sciencealert.com/new-plastic-munching-bacteria-could-fuel-a-recycling-revolution
- www.greenpeace.org/usa/key-facts-about-plastic-pollution/
- Prof. Dr. Abdulkadir Koçer, Baştan Ayağa Mucizeler, Altınburç Yayınları, 2012.
- Dildeki Bakteriler, Bilim Teknik, Sayı: 340, Mart 1996.
