اكتشف علماء في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية بكتيريا في المحيط تستخدم إنزيمات متخصصة تحمل نمط M5 فريد للهضم البلاستيك PET. هذه الكائنات الدقيقة، الموجودة في ما يقرب من 80% من عينات المحيطات العالمية، تمثل تكيف الطبيعة مع التلوث البشري. يمكن أن تساعد هذه النتائج في تطوير حلول فعالة لإعادة تدوير البلاستيك.
بعيدًا تحت سطح المحيط، حدد الباحثون بكتيريا مجهزة بإنزيمات تحلل تيريفتالات البولي إيثيلين (PET)، البلاستيك المتين المستخدم في الزجاجات والأقمشة. دراسة عالمية بقيادة كارلوس دوارتي وإنتيخاب عالم في KAUST حللت أكثر من 400 عينة محيطية، كاشفة عن هذه PETases المُحللة للبلاستيك في ما يقرب من 80% من المياه المختبرة، من الدوامات السطحية إلى أعماق تصل إلى كيلومترين.
المفتاح لعملها هو النمط M5، ميزة هيكلية تميز PETases الفعالة من المتغيرات غير النشطة. "يُعمل النمط M5 كبصمة إصبع تخبرنا متى تكون PETase وظيفية على الأرجح، قادرة على تحليل بلاستيك PET"، شرح دوارتي، عالم بيئة بحرية. تطورت هذه النمط من إنزيمات تحلل الهيدروكربونات، مما يسمح للكائنات الدقيقة باستغلال البلاستيك كمصدر كربون نادر في المحيط.
يبني الاكتشاف على اكتشاف عام 2016 لبكتيريا تستهلك البلاستيك في مصنع إعادة تدوير ياباني، لكنه يؤكد أن الكائنات الدقيقة المحيطية طورت قدرات مشابهة بشكل مستقل. باستخدام نمذجة الذكاء الاصطناعي، وفحص جيني، واختبارات مختبرية، أظهر الفريق أن البكتيريا المجهزة بـ M5 تفكك PET بكفاءة. في المناطق العميقة الملوثة، قد يوفر هذا الصفة ميزة بقاء، كما أشار عالم.
بينما يبرز مرونة الكائنات الدقيقة، حذر دوارتي من أن التحلل بطيء جدًا لمواجهة تدفق البلاستيك السنوي. "بحلول الوقت الذي يصل فيه البلاستيك إلى أعماق البحر، تكون المخاطر على الحياة البحرية والمستهلكين البشريين قد أُلحقت بالفعل"، حذر. على اليابسة، يقدم النمط M5 مخططًا لتصميم إنزيمات أسرع لتعزيز إعادة التدوير في محطات المعالجة وما بعدها.
البحث، المنشور في The ISME Journal في عام 2025، يؤكد ردًا تطوريًا كوكبيًا على التلوث.