09120269404
خدمات آزمایشگاهی
سنجش متابولیت ها
بانک سلولی
جلبک و گیاه
مشاوره تخصصی
کشت و فرآوری

پلاستیسفر | زیست بوم دریایی حاصل از زباله های انسان

به پلاستیسفر خوش آمدید …

مقدار باقیمانده های پلاستیکی که سالیانه وارد اقیانوس ها می شود بین 5-12 میلیون تن تخمین زده شده است. این رد پای انسان 196 هزار ساله بر روی کره زمین است… مطالعات زیادی بر روی شکل گرفتن حیات  میکروبی بر روی سطح این آلودگی ها که امروزه به آن «پلاستیسفر» می گویند در حال انجام است. شکل گیری یک نیچ اکولوژیک جدید که هم اثرات مثبت و هم اثرات منفی به دنبال دارد.

پیشنهاد مطالعه: تصفیه آب با جلبک ها

پلاستیسفر زیست بوم دریایی حاصل از زباله های انسان

تا کنون گونه هایی از باکتری ها، قارچ ها و ریزجلبک ها را از سطوح بیرون و داخل پلاستیک های رها شده در آب ها جمع آوری کرده اند. آبگریزی و ویژگی های دیگر از اجمله ساختار کریستالی، سختی، قابلیت عبور دما، دمای ذوب و درصد الاستیسیته بودن و همچنین پلاستیک های تجزیه پذیر زیستی و غیر قابل تجزیه از عواملی هستند که تعیین کننده نوع جمعیت میکرواورگانیسم ها در مراحل ابتدایی تولید بیوفیلم هستند.

مقاله مفید: افزایش فتوسنتز با جلبک

کمترین زمان مربوط به ایجاد بیوفیلم مربوط به پلاستیک های رده PHBV (poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) ) و کیسه های پلاستیکی با پایه پلی اتیلن است که 6 هفته گزارش شده است. این در حالی است که برای پلیمرهای PE, PP, PET, or polycarbonate  این زمان به 6 ماه افزایش پیدا می کند. و نکته تاسف برانگیز ماجرا اینجاست که ریسک وجود پاتوژن های انسان و حیوان بخصوص ماهی ها در جمعیت باکتری های تشکیل دهنده بیوفیلم نیز کم نیست.

مراحل تجزیه زیستی پلاستیک ها توسط میکرواورگانیسم ها

تجزیه زیستی پلاستیک ها، بعد از تجزیه شیمیایی و فیزیکی غیرزیستی و یا همزمان با آن رخ می دهد که نهایتا کربن آلی به بیوگاز تبدیل می شود و این فرآیند به کمک میکرواورگانیسم هایی انجام میشه که توانایی استفاده از پلاستیک به عنوان منبع کربن را دارا هستند. بسته به نوع فرایند تنفس ( هوازی یا بی هوازی)، نوع میکرواورگانیسم بیوگاز تولید شده متفاوت خواهد بود. (CO2, CH4, H2S, NH4, H2)

پیشنهاد مطالعه: جلبک ها در طبیعت چه نوری را جذب می کنند؟

تجزیه زیستی

تجزیه زیستی در چهار مرحله اصلی خلاصه می شود:

  1. زوال [1] : مربوط به رشد بیوفیلم بر روی سطح و داخل پلاستیک که باعث افزایش اندازه منافذ و سست و ضعیف شدن پلاستیک می شود و یا با ترشح اسید و تغییر pH باعث تغییر ساختار کریستالی می شود.
  2. قطعه قطعه شدن [2]: این فرآیند نتیجه عمل آنزیم های خارج سلولی (اکسیژنازها، لیپازها، استراز ها، دپلیمراز ها و سایر آنزیم هایی است که طیف وسیعی از پلیمرها را به مونومرهایشان تجزیه می کنند.)
  3. همانندسازی [3]: در این مرحله اولیگومرهای کمتر از 600 دالتون در سلول به صورت یکپارچه در آمده تا به عنوان منبع کربن توسط میکرواورگانیسم استفاده شده و بیومس را افزایش دهند.
  4. معدنی شدن [4]: مرحله نهایی که تجزیه پلیمرهای پلاستیک به متابولیت های کاملا اکسیده تبدیل می شوند

(CO2, N2, CH4, and H2O).

نرخ تجزیه پلاستیک  به وسیله میکرواورگانیسم ها در دریاها چقدر است؟

سرعت تجزیه پلاستیک ها توسط میکرواورگانیسم ها حتی در بهترین شرایط آزمایشگاهی بسیار کند است. یکی از عوامل کلیدی در تجزیه زیستی، نسبت کربن به نیتروژن است که برای تجزیه کننده اهمیت دارد و از آنجایی که پلاستیک ها اغلب پلیمرهایی از کربن و هیدروژن هستند ، متاسفانه دلیل محدود بودن  تجزیه زیستی در اقیانوس هاست. زمان تجزیه زیستی بسته به نوع پلیمر های زیست تخریب پذیر، بین 3 تا 24 ماه تخمین زده شده است.

در مقاله بعدی به گونه های جلبکی که قادر به استفاده از پلاستیک ها به عنوان منبع کربن هستند اشاره خواهیم کرد. با ما همراه باشید.

کلمات کلیدی: آلودگی آب ها، پلاستیک، پلاستیسفر، تجزیه زیستی، میکرواورگانیسم، جلبک

دسته بندی: محیط زیست و توسعه پایدار

[1] Bio-deterioration

[2] Bio-fragmentation

[3] Assimilation

[4] Mineralization

منابع:

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2019.00865/full

http://pubs.sciepub.com/jaem/5/1/2/

https://www.omicsonline.org/open-access/biodegradation-of-polyethylene-by-green-photosynthetic-microalgae-2155-6199-1000381.php?aid=85448

https://www.treehugger.com/ocean-conservation/plastic-objects-photographed-look-sea-creatures.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Plastisphere#/media/File:Beach_Find_-_Flickr_-_Andrea_Westmoreland.jpg

مقالات مفید: تولید الکتریسیته با جلبک | استفاده از جلبک ها برای حل مشکل پلاستیک | میکرو جلبک ها و روش های نوین درمان سرطان

بانک سلول های گیاهی

یک دیدگاه بگذارید

راه های ارتباطی

@zisthub

09120269404

zisthubco@gmail.com