The smallest solution to one of our biggest problems - Tierney Thys & Christian Sardet

Translator: Phuu Pwint Thura Reviewer: Sanntint Tint

At this very moment, almost everything around you is being eaten.

လက်ရှိမှာ သင့်ပတ်၀န်းကျင်က အရာအားလုံးနီးပါးဟာ စားသုံးခြင်းခံနေရပါတယ်။

Invisible to the naked eye, organisms called microbes swarm every surface.

သာမန်မျက်စိနဲ့မမြင်ရတဲ့ အဏုဇီ၀သတ္တဝါတွေဟာ နေရာတိုင်းမှာရှိနေကြတယ်။

Hordes of bacteria, archaea, and fungi have evolved to produce powerful enzymes

Bacteria, archaea, fungi များစွာဟာ အော်ဂဲနစ်ပစ္စည်းတွေကို အဟာရဓာတ်အဖြစ်

that break down tough organic material into digestible nutrients.

ချေဖျက်နိုင်တဲ့ အားပြင်း enzyme တွေ ထုတ်နိုင်အောင် ဆင့်ကဲပြောင်းလဲခဲ့ကြတယ်။

But there’s one particularly widespread type of material

သို့သော် အဏုဇီ၀ပိုးအားလုံးနီးပါး မချေဖျက်နိုင်တဲ့

that almost no microbes can biodegrade:

နေရာစုံပြန့်နှံ့နေတဲ့ ပစ္စည်းတစ်မျိုးရှိတယ်။

plastics.

ပလက်စတစ်တွေပါ။

To make most plastics, molecules from oil, gas and coal are refined

ပလက်စတစ်အများစုကို ရေနံ၊ သဘာ၀ဓာတ်ငွေ့၊ ကျောက်မီးသွေးတွေကို သန့်စင်ရာကရတဲ့

and turned into long, repeating chains called polymers.

မော်လီကျူးတွေကို အခါခါစီရင်းဖြစ်လာတဲ့ ‌ ပိုလီမာနဲ့ပြုလုပ်ထားတယ်။

This process often requires temperatures above 100˚C, incredibly high pressure,

ဒါဟာ အပူချိန် ၁၀၀ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အထက်၊ အလွန်မြင့်တဲ့ဖိအားနဲ့

and various chemical modifications.

ဓာတုဗေဒပြုပြင်မှုများစွာ လိုအပ်တယ်။

The resulting man-made polymers are quite different

ဒီလူလုပ် ပိုလီမာဟာ သဘာ၀အတိုင်းဖြစ်တဲ့ ပိုလီမာနဲ့ ကွာခြားပါတယ်။

from the polymers found in nature.

And since they’ve only been around since the 1950s,

၁၉၅၀နောက်ပိုင်းမှာပေါ်လာတာကြောင့် အဏုဇီ၀ပိုးတွေဟာ

most microbes haven’t had time to evolve enzymes to digest them.

သူတို့ကိုချေဖျက်ရန် enzymeတွေထုတ်နိုင်ဖို့ ဆင့်ကဲပြောင်းလဲခြင်းမလုပ်နိုင်သေးပါဘူး။

Making matters even more difficult,

အခြေအနေတွေကို ပိုတောင်ဆိုးတာက

breaking most plastics’ chemical bonds requires high temperatures

ပလက်စတစ်ရဲ့ ဓာတ်စည်းတွေကိုဖျက်ဖို့လိုတဲ့ အပူချိန်ဟာ

comparable to those used to create them—

အဏုဇီ၀ပိုးတွေသေစေနိုင်တဲ့အထိ အလွန်မြင့်ပါတယ်။

and such heat is deadly to most microbes.

This means that most plastics never biologically degrade—

ဒါကြောင့်ပလက်စတစ်အများစုဟာ အဆုံးထိချေဖျက်ခြင်းမခံရဘဲ

they just turn into countless, tiny, indigestible pieces.

အစာချေမရတဲ့ မရေမတွက်နိုင်တဲ့ အမှုန်လေးတွေဖြစ်သွားကြတယ်။

And pieces from the most common plastics like Polyethylene, Polypropylene,

အသုံးများပလက်စတစ်တွေဖြစ်တဲ့ Polyethylene, Polypropylene, Polyester-terephthalate

and Polyester-terephthalate have been piling up for decades.

တို့ကထွက်တဲ့ အမှုန်တွေစုပုံလာတာ ဆယ်စုနှစ်များစွာဖြစ်နေပါပြီ။

Each year humanity produces roughly 400 million more tons of plastic,

လူတွေက နှစ်စဥ် ပလက်စတစ်တန်ပေါင်း သန်း ၄၀၀‌ နီးပါးထုတ်ပြီး

80% of which is discarded as trash.

၎င်းရဲ့ ၈၀ ရာခိုင်နှုန်းက အမှိုက်အဖြစ် စွန့်ပစ်ခံရပါတယ်။

Of that plastic waste, only 10% is recycled.

ဒီအမှိုက်ရဲ့ ၁၀ ရာခိုင်နှုန်းမျှသာ ပြန်လည်အသုံးခံရပြီး

60% gets incinerated or goes into the landfills,

၆၀ ရာခိုင်နှုန်းကို မီးရှို့ (သို့) မြေဖို့ရာမှာသုံးကြတယ်။

and 30% leaks out into the environment

ကျန်တဲ့ ၃၀ ရာခိုင်နှုန်းကတော့ သဘာ၀ထဲ ‌ရောက်သွားပြီး

where it will pollute natural ecosystems for centuries.

ဂေဟစနစ်ကို နောင်အနာဂတ် နှစ်ပေါင်းရာချီအောင် ညစ်ညမ်းစေတယ်။

An estimated 10 million tons of plastic waste end up in the ocean each year,

နှစ်စဥ် ပလက်စတစ်တန်ပေါင်း၁၀သန်းခန့် ပင်လယ်ထဲစွန့်ပစ်ခံရတယ်လို့ ခန့်မှန်းရပြီး

mostly in the form of microplastic fragments that pollute the food chain.

အများစုကတော့အစာကွင်းဆက်တွေကိုညစ်ညမ်းစေတဲ့ အလွန်သေးတဲ့အမှုန်လေးတွေ ဖြစ်ကုန်ပါတယ်။

Fortunately, there are microbes that may be able

ကံကောင်းစွာနဲ့ နေ့စဥ်ကြီးထွားလာတဲ့ ဒီပြဿနာကို

to take a bite out of this growing problem.

ဖြေရှင်းနိုင်တဲ့ အဏုဇီ၀ပိုးတွေရှိနေပါတယ်။

In 2016, a team of Japanese researchers sampling sludge

၂၀၁၆ ခုနှစ်မှာ ပလက်စတစ်ပုလင်းတွေကို ပြန်အသုံးချတဲ့ စက်ရုံကရတဲ့ ရွှံစေးကို

at a plastic-bottle recycling plant discovered

လေ့လာနေကြတဲ့ ဂျပန်သိပ္ပံပညာရှင်အဖွဲ့ဟာ

Ideonella sakaiensis 201-F6.

Ideonella sakaiensis 201-F6 bacteriaကို ရှာတွေ့ခဲ့တယ်။

This never-before-identified bacterium contained two enzymes

တစ်ခါမှမတွေ့ဖူးတဲ့ ဒီ bacteriaဟာ

PET ပိုလီမာတွေကို အပူချိန်အနိမ့်နဲ့ ဖြည်းဖြည်းချင်းချေဖျက်နိုင်တဲ့

capable of slowly breaking down PET polymers

enzyme နှစ်မျိုးထုတ်နိုင်ပါတယ်။

at relatively low temperatures.

Researchers isolated the genes coding for these plastic-digesting enzymes,

သုတေသီတွေက ဒီပလက်စတစ်ချေ enzyme တွေကို ထုတ်ပေးတဲ့ gene တွေကိုခွဲထုတ်၊

allowing other bioengineers to combine and improve the pair—

ဇီ၀အင်ဂျင်နီယာတွေ gene တွေကိုပြုပြင် ပေါင်းစပ်ပြီးမှာတော့

creating super-enzymes that could break down PET up to 6 times faster.

PET ကိုသာမန်ထက် ၆ဆ ပိုမြန်စွာချေဖျက်နိုင် တဲ့ super enzyme တွေဖြစ်လာပါတယ်။

Even with this boost,

ပိုမြန်တယ်ဆိုပေမယ့်လည်း

these lab-grown enzymes still took weeks to degrade a thin film of PET,

ဓာတ်ခွဲခန်းထွက် ဒီenzymeတွေဟာ PETအလွှာပါးလေးတစ်ခုကို

and they operated best at temperatures below 40˚C.

သီတင်းပတ်ပေါင်းများစွာ ချေဖျက်ရပြီး ၄၀ဒီဂရီအောက်အပူချိန်မှာအကောင်းဆုံးလုပ်တယ်။

However, another group of scientists in Japan had been researching

ဒါပေမယ့်ဂျပန်က အခြားသိပ္ပံပညာရှင်အဖွဲ့က

bacterial enzymes adapted to high temperature environments

အမှိုက်ပုံတို့လို အပူချိန်မြင့်နေရာတွေနဲ့ သင့်လျော်တဲ့

like compost piles.

enzyme တွေအကြောင်း လေ့လာနေပါတယ်။

ပုတ်ဆွေးနေတဲ့ သစ်ရွက်သစ်ခက်တွေနဲ့ အမှိုက်ပုံနွေးနွေးတစ်ခုမှာပဲ

And within one particularly warm pile of rotting leaves and branches,

they found gene sequences for powerful degrading enzymes

Leaf Branch Compost Cutinases ခေါ်တဲ့ အားပြင်း enzyme တစ်ခုရဲ့ gene တွေကို

known as Leaf Branch Compost Cutinases.

ရှာတွေ့ထားပါတယ်။

Using fast-growing microorganisms,

အရွယ်ရောက်မြန်တဲ့ အဏုဇီ၀ပိုးတွေသုံးပြီး

other researchers were able to genetically engineer

ဒီ enzyme ကို များများထုတ်နိုင်တဲ့

high quantities of these enzymes.

သုတေသီတွေရှိလာပါပြီ။

They then enhanced and selected special variants of the Cutinases

ထို့နောက် PET ပိုလီမာတွေကို အပူချိန်၇၀ဒီဂရီ၀န်းကျင်မှာ ချေဖျက်နိုင်တဲ့

that could degrade PET plastic in environments reaching 70˚C—

ပိုကောင်းတဲ့ Cutinase enzyme မျိုးကွဲတွေကို ရွေးချယ်ပါတယ်။

a high temperature that can weaken PET polymers and make them digestible.

၇၀ဒီဂရီဟာ PET ပိုလီမာတွေ အားအနည်းဆုံး၊ ချေဖျက်ရအလွယ်ဆုံးအပူချိန်ပါ။

With the help of these and other tiny diehards,

ဒါကြောင့် PETတွေကို အနာဂတ်မှာပြန်လည်အသုံးချမယ့်

the future of PET recycling looks promising.

အစီအစဥ်ဟာ ကြည့်ကောင်းနေပါပြီ။

But PET is just one type of plastic.

ဒါပေမယ့် PET ကပလက်စတစ်မျိုးပေါင်း များစွာထဲက တစ်မျိုးပဲရှိပါသေးတယ်။

We still need ways to biologically degrade all the other types,

အပူချိန်၁၃၀ဒီဂရီအထက်မှာမှ ပြိုကွဲတဲ့

PE, PPတို့အပါအ၀င်

including abundant PEs and PPs

အခြားပလက်စတစ်တွေကို သဘာ၀အတိုင်းချေဖျက်နိုင်မယ့်နည်းတွေရှာဖို့

which only begin breaking down at temperatures well above 130˚C.

လိုပါသေးတယ်။

Researchers don’t currently know of any microbes or enzymes

ဒီလောက်မြင့်တဲ့အပူချိန်တွေကို ခံနိုင်ရည်ရှိတဲ့

enzymeတွေ၊ အဏုဇီ၀ပိုးတွေကို လက်ရှိသုတေသီတွေ ရှာမတွေ့သေးပါဘူး။

tough enough to tolerate such temperatures.

So for now, the main way we deal with these plastics

ဒါကြောင့် လက်ရှိမှာတော့ ပလက်စတစ်တွေချေဖျက်ဖို့

is through energy-intensive physical and chemical processes.

အင်အား (သို့) ဓာတုဗေဒတွေကို အားကိုးနေရပါသေးတယ်။

Today only a small fraction of plasticwaste

ယနေ့မှာ စွန့်ပစ်ပလက်စတစ်တွေရဲ့ အနည်းငယ်ကိုသာ

can be biologically degraded by microbes.

အဏုဇီ၀ပိုးအကူအညီနဲ့ သဘာ၀အတိုင်းချေဖျက်နိုင်ပါတယ်။

Researchers are looking for more heat-tolerant plastivores

သုတေသီတွေကတော့ကမ္ဘာ့အပြင်းထန်ဆုံးနေရာတွေက အပူဒဏ်ခံနိုင်တဲ့

in the planet’s most hostile environments

ပလက်စတစ်ကိုစားသုံးနိုင်မယ့် သက်ရှိတွေကို‌ရှာနေပြီး၊

and engineering better plastivorous enzymes in the lab.

ပလက်စတစ်တွေချေဖျက်နိုင်မယ့် enzyme တွေကို ဓာတ်ခွဲခန်းမှာထုတ်နိုင်အောင် လေ့လာနေပါတယ်။

But we can’t rely solely on these tiny helpers to clean up our enormous mess.

ပလက်စတစ်အမှိုက်ပုံကြီးကိုရှင်းဖို့ အဏုဇီ၀ပိုးတွေကိုပဲ အမြဲအားကိုးလို့မရပါဘူး။

We need to completely rethink our relationship with plastics,

လူတွေရဲ့ ပလက်စတစ်နဲ့ဆက်နွယ်နေပုံကိုလေ့လာ၊

make better use of existing plastics,

ရှိပြီးသားပလက်စတစ်တွေကို သေချာပြန်သုံးပြီး၊

and stopproducing more of the same.

ပလက်စတစ်တွေထပ်မထုတ်ဖို့ ကြိုးစားရပါမယ်။

And we urgently need to design more environmentally friendly types of polymers

ပလက်စတစ်ကိုချေဖျက်မယ့် သက်ရှိလေးတွေအတွက် ပိုလွယ်ပြီး၊

that our growing entourage of plastivores can easily break down.

သဘာ၀ပတ်၀န်းကျင်အတွက် ပိုသင့်လျော်တဲ့ ပိုလီမာသစ်တွေထုတ်ဖို့လည်းအရေးကြီးပါသေးတယ်။