Plastic degradation by marine bacteria
கடல் பாக்டீரியாவில் உள்ள பிளாஸ்டிக் சீரழிவு சில பெலாஜிக் பாக்டீரியாக்கள் பாலிமர்களை உடைத்து அவற்றை ஆற்றலுக்கான கார்பனின் முதன்மை ஆதாரமாக பயன்படுத்தும் போது விவரிக்கிறது. பாலிஎதிலீன் (PE), பாலிப்ரொப்பிலீன் (PP) மற்றும் பாலிஎதிலீன் டெரெப்தாலேட் (PET) போன்ற பாலிமர்கள் அவற்றின் ஆயுள் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த உற்பத்தி செலவுக்கு நம்பமுடியாத அளவிற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும், இருப்பினும் அவற்றின் விடாமுயற்சி மற்றும் ஒழுங்காக அகற்றப்படுவதில் உள்ள சிரமம் ஆகியவை சுற்றுச்சூழல் மாசுபடுவதற்கும் இயற்கை செயல்முறைகளுக்கு இடையூறு விளைவிப்பதற்கும் வழிவகுக்கிறது. ஒவ்வொரு ஆண்டும் 10 லட்சம் மெட்ரிக் டன் பிளாஸ்டிக் கழிவுகள் அவற்றை அகற்றுவதற்கான திறனற்ற தீர்வுகள் காரணமாக கடலுக்குள் நுழைகின்றன என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. சில நுண்ணுயிரிகள் இந்த பாலிமர்களை குறைவான தீங்கு விளைவிக்கும் துணை தயாரிப்புகளாக உடைக்க அனுமதிக்கும் உயிர்வேதியியல் பாதைகள் பொருத்தமான மாசுபடுத்தும் மருந்தை உருவாக்குவதற்கான ஆய்வின் தலைப்பாகும். தழுவல் அழுத்தங்கள் சுற்றுச்சூழலில் பிளாஸ்டிக்குகள் அதிகரித்து வருவதால், சில வகையான பாக்டீரியாக்கள் பிளாஸ்டிக்குகளை பாதிப்பில்லாத துணை தயாரிப்புகளாக சிதைக்க உருவாகியுள்ளன. கடந்த 70 ஆண்டுகளில், நுண்ணுயிரிகள் பிளாஸ்டிக்கை சிதைக்கும் வகையில் உருவாகியுள்ளன, ஏனெனில் பிளாஸ்டிக்கின் உலகளாவிய உற்பத்தி ஆண்டுக்கு 2 மில்லியன் மெட்ரிக் டன்களிலிருந்து 380 மில்லியன் மெட்ரிக் டன்களாக படிப்படியாக அதிகரித்துள்ளது. ஸ்லோவேனியாவின் தேசிய உயிரியல் நிறுவனத்தின் ஜான் ஜிரிமேக் தலைமையிலான 2021 ஆம் ஆண்டில் நடத்தப்பட்ட ஒரு ஆய்வில், 10 வெவ்வேறு வகையான பிளாஸ்டிக்குகளை சீரழிக்கும் திறன் கொண்ட சூழலில் இருந்து பெறப்பட்ட டி. என். ஏ மாதிரிகளில் உள்ள 200 மில்லியனுக்கும் அதிகமான மரபணுக்களில் இருந்து 30,000 குறைபாடற்ற என்சைம் ஹோமோலோக்குகளை தனிமைப்படுத்த முடிந்தது. நுண்ணுயிர் சூழலில் பிளாஸ்டிக் மாசுபாட்டின் தாக்கம் மற்றும் வேகமாக மாறிவரும் சூழ்நிலைக்கு ஏற்ப மாறும் போக்கு ஆகியவற்றை முடிவுகள் வெளிப்படுத்தியுள்ளன. பிளாஸ்டிக்குகளை சீரழிக்கும் நுண்ணுயிர் திறனுக்கும் உலகளாவிய பிளாஸ்டிக் மாசுபாட்டின் உள்ளடக்கத்திற்கும் இடையே ஒரு வலுவான தொடர்பைக் காணலாம். தனிமைப்படுத்தப்பட்ட 30,000 என்சைம் ஹோமோலோக்குகளில், 12,000 கடல் மாதிரிகளில் காணப்பட்டன. பிளாஸ்டிக் மாசுபாடு மிகவும் பொதுவானதாக இருந்த கடலின் ஆழமான பகுதிகளில் பிளாஸ்டிக் சீரழிக்கும் என்சைம்கள் அதிக செறிவுகளில் காணப்பட்டன என்று பிராந்திய குறிப்பிட்ட பகுப்பாய்வுகள் காட்டுகின்றன. வளர்சிதை மாற்றம் பன்முகத்தன்மை 5000 க்கும் மேற்பட்ட பிளாஸ்டிக் பாலிமர்கள் மற்றும் சுடர் தடுப்பு மற்றும் நிறமிகள் போன்ற பூச்சுகளில் உள்ள மாறுபாடுகளுடன், பல்வேறு பிளாஸ்டிக் பாலிமர் அடி மூலக்கூறுகள் பிளாஸ்டிக் சீரழிவில் மிகவும் பன்முக வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகள் இருப்பதை பரிந்துரைக்கின்றன. ஈரப்பதம், வெப்பநிலை, புற ஊதா கதிர்வீச்சு, pH, காற்று மற்றும் அலைகள் வரையிலான மாறும் கடல் நிலைமைகள், பாக்டீரியாவுக்கு மாறுபட்ட வளர்ச்சி நிலைமைகளை உருவாக்குகின்றன மற்றும் பன்முகப்படுத்தப்பட்ட பிளாஸ்டிக் சீரழிவு வளர்சிதை மாற்றங்களின் சாத்தியத்தை அதிகரிக்கின்றன. பொறிமுறைகள் ஒரு வளர்ந்து வரும் தலைப்பாக, கடல் நுண்ணுயிரிகளால் பிளாஸ்டிக் சீரழிவில் ஈடுபடும் வளர்சிதை மாற்ற மற்றும் உயிர்வேதியியல் வழிமுறைகளை சில ஆய்வுகள் வகைப்படுத்தியுள்ளன. கடல் நுண்ணுயிரிகளில் ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான பிளாஸ்டிக் சீரழிவு பாதைகள் விரிவாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளன. பிளாஸ்டிக் சீரழிவில் பல வளர்சிதை மாற்ற செயல்முறைகள் நன்கு ஆவணப்படுத்தப்பட்டிருந்தாலும், இந்த செயல்முறைகள் பிளாஸ்டிக் சீரழிவு திறன் கொண்ட நுண்ணுயிர் எண்ணிக்கையை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துவதில்லை என்பதைக் குறிப்பிடுவது முக்கியம். கூடுதலாக, பிளாஸ்டிக் உயிரியல் சிதைவு வளர்சிதை மாற்றங்களின் எதிர்வினை நேரங்கள் சரியாக புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை மற்றும் கடல் சூழலில் 1-400 மணிநேரங்களுக்கு இடையில் இருக்கும் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. பாலிஎதிலீன் சீரழிவு திறன் கொண்ட பாலிஎதிலீன் (PE) பாக்டீரியாக்கள் உயிரியல் சிதைவைத் தொடங்க ஆக்ஸிஜனேஸைப் பயன்படுத்துவதாக விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. ஆக்ஸிஜனேஸ் மூலம் ஆல்கஹால் குழுக்களின் உருவாக்கம் பாலிஎதிலீனை சீரழிவுக்கு மிகவும் சிக்கலாக்குகிறது. பாலிஎதிலீன் பாலிமர்களின் ஹைட்ரோஃபிலிக் பண்புகள் பொருள் சீரழிவு மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றத்தை அனுபவிப்பதால் அதிகரிக்கின்றன, இதனால் பாலிஎதிலீன் குறைவான மறுபயன்பாட்டை ஏற்படுத்துகிறது. லிபேஸ்கள், எஸ்டரேஸ், எண்டோபெப்டிடேஸ்கள் மற்றும் பிற செல்லுலார் என்சைம்கள் பின்னர் பாலிஎதிலீன் பாலிமர்களை மேலும் சிதைக்கின்றன. ரோடோகாக்கஸ் ரூபரால் பாலிஎதிலீன் சீரழிவில் லாக்கேஸின் பங்கு உயிரியல் சீரழிவுக்கான ஒரு முக்கியமான நொதியாக நன்கு ஆவணப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. பாலியெத்திலீன் சீரழிவு திறன் கொண்ட சூடோமோனாஸ் இனங்களில் அல்கேன் ஹைட்ராக்சிலேஸ் இதேபோன்ற பங்கை வகிப்பதாக கருதப்படுகிறது. என்சைம்கள் பாலிஎதிலீன் பாலிமர்களை ஒலிகோமர்களாக சிதைத்தவுடன், நுண்ணுயிர் செல்கள் மூலக்கூறுகளை மேஜர் ஃபெஸிலிடேட்டர் சூப்பர்ஃபேமிலி புரதங்கள் அல்லது ஏடிபி பிணைப்பு கேசட்டுகள் மூலம் உறிஞ்சுகின்றன. பாலிஎதிலீன் ஒலிகோமர்கள் அசிடைல்-கோஏ மற்றும் சுசினைல்-கோஏ ஆக மாற்றப்பட்டு ட்ரைகார்பாக்சிலிக் அமில சுழற்சியில் நுழைகின்றன, இறுதியில் சுவாச சங்கிலியில் ஏடிபி உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. பாலிஎதிலீன் டெரெப்தாலேட் (PET) பாலியெதிலீன் டெரெப்தாலேட்டின் கட்டமைப்பில் உள்ள நறுமண வளையங்கள் நுண்ணுயிர் உயிரியல் சிதைவுக்கு சவால்களை ஏற்படுத்துகின்றன. நறுமண வளையங்களை சீரழிக்கும் சவால் இருந்தபோதிலும், பல நுண்ணுயிரிகள் பாலிஎதிலீன் டெரெப்தலேட்டை ஒரே ஆற்றல் மற்றும் கார்பன் ஆதாரமாக பயன்படுத்த ஆவணப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. PET சீரழிவைப் பயன்படுத்தும் நுண்ணுயிரிகள் முதலில் அடி மூலக்கூறு மேற்பரப்பில் ஒட்டிக்கொள்கின்றன மற்றும் ஹைட்ரோலேஸ்கள் மற்றும் கடினேஸ்கள் போன்ற என்சைம்களை வெளியிடுகின்றன. MHETase போன்ற நொதிகளின் செயல்பாட்டைத் தொடர்ந்து, PET சீரழிவிலிருந்து மூலக்கூறுகள் பாக்டீரியா உயிரணுக்களுக்குள் செயலில் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, கடத்தப்பட்ட PET மூலக்கூறுகள் டெரெப்தாலிக் அமிலம் மற்றும் எத்திலீன் கிளைகோல், PET இன் மோனோமர்களைக் கொண்டுள்ளன. சில நுண்ணுயிரிகள் இந்த மோனோமர்களை PET சீரழிவுக்கு வழிவகுக்கும் முதன்மை கார்பன் ஆதாரமாக பயன்படுத்தலாம். மோனோமர் எத்திலீன் கிளைகோலின் சீரழிவு தொடர்பான மிகவும் பொருத்தமான பாதைகள் அசிடால்டிஹைட்/எத்தனால் பாதை மற்றும் கிளைஆக்சைலிக் அமில பாதை ஆகும். கிளைஆக்சைலிக் அமில பாதை பொதுவாக சூடோமோனாஸ் இனத்தில் ஆய்வு செய்யப்படுகிறது, ஏனெனில் பி. புடிடா போன்ற பல இனங்கள் நீர்வாழ் சூழல்களில் பாலிஎதிலீனை சீரழிக்கும் திறன் கொண்டவை என்று அறியப்படுகிறது. தொடர்ச்சியான இரசாயன செயல்முறைகளைத் தொடர்ந்து, டெரெப்தாலிக் அமிலம் 4-கார்பாக்ஸி-2-ஹைட்ராக்ஸிம்யூகோனிக் ஆக மாற்றப்படுகிறது, இது டி. சி. ஏ சுழற்சியின் முன்னோடியான மூலக்கூறு மற்றும் இறுதியில் பைருவேட் மற்றும் ஆக்சலோஅசிட்டேட்டாக மாற்றப்படுகிறது. பீட்டாபிரோடியோபாக்டீரியா, மைக்ஸோகோக்கோட்டா (முன்பு டெல்டாபிரோடியோபாக்டீரியாவில் சேர்க்கப்பட்டது) மற்றும் கம்மாபிரோடியோபாக்டீரியாவில் உள்ள பல பாக்டீரியா இனங்கள் PET உயிரியல் சிதைவு திறன் கொண்டவை. பாலிஸ்டிரீன் (பிஎஸ்) பாலிஸ்டிரீன் வலுவான ஹைட்ரோபோபிசிட்டி மற்றும் அதிக மூலக்கூறு எடை ஆகிய இரண்டையும் கொண்ட மூலக்கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த மூலக்கூறை சீரழிக்கும் திறன் கொண்ட பாக்டீரியாக்கள் பாலிஸ்டிரீன் மூலக்கூறுகளின் ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தொடங்க மோனோ ஆக்சிஜனேஸ்களை வெளியிட ஆவணப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. மோனோஆக்சிஜனேஸ் படிநிலையைத் தொடர்ந்து, ஸ்டைரின் வளர்சிதை மாற்றத்தின் மேல் பாதையின் போது பாலிஸ்டிரீன் மூலக்கூறு ஃபீனைலாசிடிக் அமிலமாக மாற்றப்படுகிறது. ஃபெனைலாசிடிக் அமிலம் முதலில் ஃபெனைலாசிடைல்-கோஏ ஆகவும், பின்னர் அசிடைல்-கோஏ மற்றும் சுசினைல்-கோஏ ஆகவும் தொடர்ச்சியான நொதி எதிர்வினைகளுக்குப் பிறகு மாற்றப்படுகிறது. அசிடைல்-கோஏ மற்றும் சுசினைல்-கோஏ பின்னர் ட்ரைகார்பாக்சிலிக் அமில சுழற்சியில் நுழைகின்றன. பல ரோடோகோக்கஸ் ரூபர் விகாரங்கள் பாலிஸ்டிரீன் உயிரியல் சிதைவு திறன் கொண்டவை. பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட் (பி. எச். ஏ) பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட் (பி. எச். ஏ) என்பது ஒரு பாலியஸ்டர் ஆகும், இது ஊட்டச்சத்து வரம்பு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அழுத்தத்திற்கு பதிலளிக்கும் வகையில் பல்வேறு நுண்ணுயிரிகளால் இயற்கையாகவே உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட்டுகள் ஒரு நுண்ணுயிர் தோற்றத்தைக் கொண்டிருந்தாலும், அவை பெரும்பாலும் வணிக பயன்பாட்டிற்காக பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்றாலும், பாலிமர் பல வகையான பாக்டீரியாவால் உயிரியல் சிதைக்கப்படுகிறது. கடல் வாழ்விடங்கள் உட்பட பல்வேறு சூழல்களில் பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட் உயிரியல் சிதைவு ஏற்படுவதாக தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளது. பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட்டின் உயிரியல் சிதைவு செயல்முறை பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட்டை உற்பத்தி செய்து சீரழிக்கும் பாக்டீரியா இனங்களுக்கும், பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட்டை மட்டுமே சீரழிக்கும் இனங்களுக்கும் இடையில் வேறுபடுகிறது. பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட்டை உற்பத்தி செய்ய முடியாத ஆனால் பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட் சீரழிவு திறன் கொண்ட இனங்கள் ஹைட்ராக்ஸிபியூட்டிரேட்டைக் கொடுக்கும் எக்டோஎன்சைம்களுடன் வெளிப்புறமாக அடி மூலக்கூறின் நீராற்பகுப்பைத் தொடங்குகின்றன. இதன் விளைவாக வரும் ஒலிகோமர்கள் பாக்டீரியா சவ்வுகளை ஒரு வடிவத்தில் செயலற்ற பரவல் மூலம் கடக்கின்றன, இது நேரடியாக β-ஆக்சிஜனேற்றத்திற்குள் நுழைந்து அசிடைல்-CoA ஐ உருவாக்குகிறது. இதன் விளைவாக வரும் அசிடைல்-கோஏ பின்னர் டிசிஏ சுழற்சியில் நுழைகிறது. கிராஸிலிபாசிலஸ், என்டரோபாக்டர் மற்றும் பேசிலஸ் இனங்களில் உள்ள பல பாக்டீரியா இனங்கள் பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட் உயிரியல் சிதைவு திறன் கொண்டவை. சவால்கள் இலக்கியம் பிளாஸ்டிக்கை சீரழிக்க உயிரினங்கள் கடக்க வேண்டிய உயிரியல் தடைகளை அடிக்கடி விவாதிக்கிறது. நீண்ட சங்கிலி பாலிமர்கள், அதிக மூலக்கூறு எடை, ஹைட்ரோபோபிசிட்டி மற்றும் படிகத்தன்மை ஆகியவை பிளாஸ்டிக்கை சீரழிவுக்கு சவால் விடும் அம்சங்களில் அடங்கும். பிளாஸ்டிக்கில் காணப்படும் ஹைட்ரோகார்பன்கள் பாக்டீரியாவுக்கான கார்பன் மற்றும் ஆற்றலின் சாத்தியமான ஆதாரங்களாக இருந்தாலும், பிளாஸ்டிக்கில் உள்ள நைட்ரஜன் போன்ற அத்தியாவசிய ஊட்டச்சத்துக்களின் பற்றாக்குறை கூடுதல் ஊட்டச்சத்து ஆதாரங்கள் இல்லாமல் நுண்ணுயிர் வளர்ச்சியை ஆதரிக்க போதுமானதாக இல்லை. தேசிய பெருங்கடல் சேவையின் கூற்றுப்படி, கடலில் 8 மில்லியன் மெட்ரிக் டன் பிளாஸ்டிக் இருப்பதாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. பெருங்கடல் பிளாஸ்டிக் பல கடல் உயிரினங்களை முழு பிளாஸ்டிக் மற்றும் மைக்ரோ பிளாஸ்டிக் வடிவத்தில் பாதிக்கிறது. பிளாஸ்டிக்கை உண்ணக்கூடிய பாக்டீரியாக்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலிருந்து, இந்த நுண்ணுயிரிகள் பிளாஸ்டிக்கின் கடலை சுத்தம் செய்ய உதவும் என்ற நம்பிக்கை உள்ளது, ஆனால் மிச்சிகன் மாநில பல்கலைக்கழகத்தின் வேதியியல் பொறியியல் பேராசிரியரான ரமணி நாராயண் இந்த கண்ணோட்டத்தை தவறவிட்டார் என்று கூறுகிறார். மேலும், காலே மற்றும் பலர். இந்த பாக்டீரியாக்களில் கிடைக்கக்கூடிய அனைத்து தரவுகளையும் விரிவான மதிப்பாய்வு செய்த அவர்கள், கடலில் உள்ள பிளாஸ்டிக் பிரச்சினையில் கணிசமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்த சூழலில் இந்த நுண்ணுயிரிகளின் நடைமுறை தொழில்துறை பயன்பாடுகள் தற்போது இல்லை என்பதைக் கண்டறிந்துள்ளனர். ஆய்வக அமைப்புகளில் உகந்ததாக இருக்கும்போது கூட, இந்த நுண்ணுயிரிகளால் ஏற்படும் சீரழிவு விகிதம் குறைவாக இருப்பதைக் கண்டறிந்த கண்டுபிடிப்புகளால் இது காரணமாக இருக்கலாம். எனவே, போர்ட்ஸ்மவுத் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் பிளாஸ்டிக்கை சீரழிக்கும் வகையில் இந்த பாக்டீரியாவை மரபணு ரீதியாக வடிவமைப்பதில் பணியாற்றி வருகின்றனர். மரபணு பொறியியல் விஞ்ஞானிகள் பிளாஸ்டிக் மறுசுழற்சி செய்ய உதவும் ஒரு சாத்தியமான விருப்பமாக மாற்றுவதற்காக PET பிளாஸ்டிக்கை விரைவான விகிதத்தில் உடைக்க மரபணு பொறியியல் ஐடியொனெல்லா சகாயென்சிஸில் பணியாற்றி வருகின்றனர். MHETase எனப்படும் இரண்டாவது நொதியுடன் PETase ஐ கலப்பது ஒரு "என்சைம் காக்டெய்ல்" ஐ உருவாக்கியுள்ளது என்று போர்ட்ஸ்மவுத் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டுபிடித்துள்ளனர், இது PET பிளாஸ்டிக்கை முன்பு செய்ததை விட 6 மடங்கு விகிதத்தில் சீரழிக்கிறது. ப்ளூம்பெர்க் குவிக்டேக் நடத்திய ஒரு நேர்காணலில், இந்த கண்டுபிடிப்பைச் செய்ய போர்ட்ஸ்மவுத் பல்கலைக்கழகத்தில் குழுவுடன் பணியாற்றிய பேராசிரியர் ஜான் மெக்கீஹன், பிளாஸ்டிக் மறுசுழற்சி வசதிகளில் விநியோகிக்கக்கூடிய ஒரு நொதி பொடியை உருவாக்குவதற்கான சாத்தியக்கூறு பற்றி பேசினார், இது பிளாஸ்டிக்குகளை அவற்றின் உறுப்பு கூறுகளான எத்திலீன் கிளைகோல் மற்றும் டெரெப்தாலிக் அமிலத்திற்கு உடைக்க முடியும். இந்த கட்டுமானத் தொகுதிகள் பின்னர் புதிய பிளாஸ்டிக்குகளை உருவாக்க பயன்படுத்தப்படலாம், இது பிளாஸ்டிக்குகளை மறுசுழற்சி செய்வதற்கான மிகவும் திறமையான மற்றும் பயனுள்ள வழியை உருவாக்கும். இருப்பினும், ஹெல்மோல்ட்ஸ் சுற்றுச்சூழல் ஆராய்ச்சி மையத்தைச் சேர்ந்த டாக்டர் ஹெர்மன் ஜே. ஹைப்பீப்பர் பிளாஸ்டிக்கில் காணப்படும் அதிக பிணைப்பு வலிமை காரணமாக இதை ஒரு சாத்தியமான விருப்பமாக பார்க்கவில்லை. நுண்ணுயிர் சுற்றுச்சூழல் நிவாரணம் குறித்த ஆராய்ச்சியின் மற்றொரு முக்கிய பகுதி, குறிப்பிட்ட நுண்ணுயிரிகளின் மரபணுக்களை அவற்றின் வளர்சிதை மாற்ற சக்தியை அதிகரிக்க கையாளுவதை உள்ளடக்கியது. எடுத்துக்காட்டாக, சூடோமோனாஸ் புட்டிடாவில், விஞ்ஞானிகள் ஜி. எல். சி மற்றும் ஜி. எல். சி. டி. இ. எஃப் ஆகியவற்றை மிகைப்படுத்த ஒரு திரிபு வடிவமைத்துள்ளனர், அவை பாதையில் நச்சு இடைநிலைகளை அடுத்த அடி மூலக்கூறுகளாக மாற்றும் என்சைம்களுக்கான மரபணுக்களின் குறியீட்டைக் கொண்டுள்ளன. இது எத்திலீன் கிளைகோல் போன்ற பிளாஸ்டிக் மோனோமர்களை நடுத்தர-சங்கிலி-நீளம் பாலிஹைட்ராக்ஸிஅல்கனோயேட்டுகள் (எம். சி. எல்-பி. எச். ஏ) போன்ற உயர் மதிப்புள்ள இரசாயனங்களாக மாற்ற அனுமதிக்கும். இயற்கையான பயோபிளாஸ்டிக்காக, பி. எச். ஏக்கள் செயற்கை பிளாஸ்டிக்குகளுக்கு ஒத்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை உயிரியல் சிதைக்கக்கூடியவை மற்றும் நச்சுத்தன்மையற்றவை, அவை உயிரியல் மருத்துவ பயன்பாடுகளுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும். அதன் பயன்பாடு மேலும் வேதியியல் ரீதியாக வினையூக்கம் செய்யப்பட்டால் ஹைட்ரோகார்பன் ஜெட் எரிபொருள் உற்பத்திக்கான அதன் திறனை விரிவுபடுத்துகிறது. மரபணு ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்ட பாக்டீரியாக்களும் கடலில் ஒரு நடைமுறை பயன்பாட்டைக் கொண்டிருக்கவில்லை, இருப்பினும், பெருங்கடல் கன்சர்வேட்டரி குழுவின் கூற்றுப்படி. மரபணு ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்ட பாக்டீரியாவை கடல் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளுக்குள் வெளியிடுவது பொறுப்பற்றது மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்பில் பல எதிர்மறையான பக்க விளைவுகளை ஏற்படுத்தும் என்று டாக்டர் நாராயணன் நம்புகிறார். பெருங்கடல் கன்சர்வேட்டரி குழு கூறுவது போல், பிளாஸ்டிக் பிரச்சினைக்கு தீர்வு மரபணு ரீதியாக வடிவமைக்கப்பட்ட பாக்டீரியாவில் இல்லை, மாறாக கடலில் பிளாஸ்டிக் உள்ளீட்டைக் குறைத்து, சேகரிப்பு மற்றும் மறுசுழற்சி முயற்சிகளை அதிகரிக்கிறது. இந்த சாத்தியமான வரம்புகளை மனதில் கொண்டு, பிளாஸ்டிக் சீரழிவுக்கான பொறியியல் நுண்ணுயிரிகளின் நன்மை தீமைகள் பற்றிய ஆழமான ஒப்பீடு நடத்தப்பட வேண்டும். குறிப்பிட்டுள்ளபடி, பிளாஸ்டிக்கின் சுற்றுச்சூழல் நிவாரணத்தில் ஒரு சிக்கல் என்னவென்றால், 30 சதவீத பிளாஸ்டிக்குகள் மட்டுமே மறுசுழற்சி செய்ய சேகரிக்கப்படுகின்றன. திறமையான சேகரிப்பு இல்லாமல், நொதி மறுசுழற்சியின் அதிக ஆற்றல் செலவு அது உடைக்கும் கழிவுகளின் அளவை விட அதிக சுமையாக இருக்கும். மற்றொரு சிக்கல் என்னவென்றால், என்சைம்கள் குறுகிய அரை ஆயுளைக் கொண்டிருப்பதால் இது பரந்த அளவில் பொருந்தாது, எனவே வடிவமைக்கப்பட்ட உயிரினங்கள் பயனுள்ளதாக இருக்கும் அளவுக்கு நீண்ட நேரம் வினையூக்கியாக சுறுசுறுப்பாக இருக்கக்கூடாது. மறுபுறம், கணிக்க முடியாத என்சைம்-பாலிமர் தொடர்புகளை சரிசெய்ய, பிளாஸ்டிக் மற்றும் என்சைம்களுக்கு இடையிலான 3-டி தொடர்புகளை காட்சிப்படுத்த கணக்கீட்டு கருவிகள் போன்ற புதிய நுட்பங்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. எனவே, வடிவமைக்கப்பட்ட நுண்ணுயிரிகள் பிளாஸ்டிக் நிவாரணத்திற்கான நம்பிக்கையான தீர்வாக இருக்க முடியும். சீரழிவு பொருட்களின் நச்சுத்தன்மை பி. எருகினோசா, ஸ்ட்ரெப்டோமைசஸ் எஸ். பி., அஸ்பெர்கிலஸ் நைஜர், ஸ்டேஃபிளோகோகஸ் ஆரியஸ் மற்றும் ரைசோபஸ் எஸ். பி ஆகியவற்றால் பாலிதீன் பைகள் மற்றும் கோப்பைகளின் சீரழிவின் நச்சுத்தன்மையைப் புரிந்துகொள்ள ஒரு ஆய்வு நடத்தப்பட்டது. முன்பு குறிப்பிடப்பட்ட பாக்டீரியாவால் பாலிதீனின் சீரழிவு செயல்முறையின் முக்கிய துணை தயாரிப்பு கார்பன் டை ஆக்சைடு வாயு என்று ஆய்வு கண்டறிந்தது. இருப்பினும், PE உயிர் சிதைவின் துணை தயாரிப்பாக உற்பத்தி செய்யப்படும் துகள்கள் தாவரங்களின் வேர்களில் பாலிசாக்கரைடுகள், புரதங்கள் மற்றும் ஊட்டச்சத்து உறிஞ்சுதல் உற்பத்தியில் எதிர்மறையான தாக்கங்களை ஏற்படுத்தின. அஸ்வாலே நடத்திய மற்றொரு ஆய்வில், உயிரியல் சிதைந்த பாலிதீன் தாவரங்களில் விதை முளைப்பதை எவ்வாறு பாதித்தது என்பதில் கவனம் செலுத்தியது. உயிரியல் சீரழிந்த பாலிதீன் விதை முளைப்பின் சதவீதத்தின் குறைவுடன் தொடர்புடையது என்று அது கண்டறிந்தது, இது முறிவுகளின் துணை தயாரிப்புகள் விதை ஆரோக்கியத்தில் எதிர்மறையான விளைவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும் என்பதைக் குறிக்கிறது. உணவு வலை உயிரியக்க பெருக்கம் படம் 4 இல் காணப்படுவது போல், உணவு வலை உயிரியக்க பெருக்கம் என்பது ட்ரோபிக் அளவுகள் அதிகரிக்கும் போது அசுத்தங்களின் செறிவு அதிகரிக்கும் செயல்முறையைக் குறிக்கிறது. பிளாஸ்டிக்கைப் பொறுத்தவரை, பிளாங்க்டன் பிளாஸ்டிக்கை சாப்பிடும் போது, மீன்கள் பிளாங்க்டனை உண்ணும் போது, பெரிய மீன்கள் அந்த மீனை உண்ணும் போது, பிளாஸ்டிக்கின் அளவு மிகப்பெரிய மீன்களில் குவிகிறது. எனவே, பாக்டீரியா மட்டத்தில் அமைப்பில் இருந்து பிளாஸ்டிக்கை அகற்றுவது பெரிய மீன்களில் பிளாஸ்டிக் உயிரியல் திரட்டப்படுவதைத் தடுக்கும். இருப்பினும், மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, இந்த பாக்டீரியாக்கள் பிளாஸ்டிக்கை சிதைப்பதில் மிகவும் திறமையானவை அல்ல, எனவே இந்த சிக்கலில் கணிசமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் திறன்களைக் கொண்டிருக்கவில்லை. குறிப்புகள் கடல் மாசுபாடு உயிரினங்கள் பிளாஸ்டிக்கை உடைக்கின்றன