Blogtheanh (14/8/2025): Trong một bước đột phá có thể thay đổi cuộc chiến chống ô nhiễm nhựa, một nhóm các nhà khoa học từ Đức đã công bố việc phát hiện ra một loài vi khuẩn biển chưa từng được biết đến với khả năng phân hủy sinh học nhựa PET (polyethylene terephthalate) – một trong những loại nhựa phổ biến nhất hành tinh. Khám phá này không chỉ là một sự tò mò về mặt học thuật mà còn thắp lên hy vọng về các giải pháp công nghệ sinh học để xử lý hàng triệu tấn rác thải nhựa đang tàn phá các đại dương và hệ sinh thái toàn cầu.
Bối Cảnh Vấn Nạn Rác Thải Nhựa
Nhựa PET là vật liệu chính để sản xuất chai nước giải khát, bao bì thực phẩm và sợi dệt may. Mặc dù có thể tái chế, phần lớn trong số hàng trăm triệu tấn nhựa PET được sản xuất mỗi năm không được xử lý đúng cách, cuối cùng trôi ra sông và đại dương. Tại đây, chúng tồn tại hàng trăm, thậm chí hàng nghìn năm, phân rã thành các mảnh vi nhựa độc hại, gây nguy hiểm cho sinh vật biển và xâm nhập vào chuỗi thức ăn của con người.
Quá Trình Khám Phá: Tìm Kiếm "Giải Pháp" Từ Chính Thiên Nhiên
Nhận thấy thiên nhiên có khả năng thích nghi đáng kinh ngạc, nhóm nghiên cứu Đức đã đặt ra giả thuyết rằng ở những khu vực bị ô nhiễm nặng, sự sống có thể đã bắt đầu tiến hóa để tận dụng nguồn "thức ăn" nhân tạo dồi dào này. Họ thu thập các mẫu trầm tích và màng sinh học từ những khu vực có nồng độ rác thải nhựa PET cao trong đại dương.
Trong phòng thí nghiệm, họ đã nuôi cấy các cộng đồng vi sinh vật này trong môi trường mà PET là nguồn carbon duy nhất. Hầu hết các vi sinh vật không thể tồn tại, nhưng một số ít đã cho thấy khả năng phát triển. Từ đó, họ đã phân lập và xác định được một chủng vi khuẩn mới, tạm gọi là Marisplasticorum consumens, có khả năng phân hủy PET một cách hiệu quả.
Cơ Chế Hoạt Động: Chiếc "Kéo Sinh Học" Phân Hủy Polymer
Điểm mấu chốt của khám phá này nằm ở một loại enzyme đặc biệt mà vi khuẩn tiết ra. Enzyme này hoạt động như một chiếc "kéo sinh học", có khả năng tấn công và cắt đứt các liên kết hóa học bền vững trong chuỗi polymer dài của nhựa PET.
Quá trình này chia nhỏ cấu trúc phức tạp của nhựa thành các đơn vị phân tử đơn giản hơn (monomer), chủ yếu là axit terephthalic và ethylene glycol. Sau đó, vi khuẩn có thể hấp thụ các phân tử nhỏ này và sử dụng chúng trong quá trình trao đổi chất để tạo ra năng lượng và phát triển, tương tự như cách các sinh vật khác tiêu hóa thức ăn hữu cơ.
Tiềm Năng Ứng Dụng Và Tương Lai
Phát hiện này mở ra những hướng đi đầy hứa hẹn:
Nhà Máy Tái Chế Sinh Học: Các nhà khoa học có thể nhân rộng vi khuẩn này hoặc sản xuất enzyme của nó trên quy mô công nghiệp. Các nhà máy tái chế sinh học có thể sử dụng enzyme này để phân hủy hoàn toàn rác thải PET thành các thành phần hóa học ban đầu. Những thành phần này sau đó có thể được thu hồi để tạo ra nhựa PET mới với chất lượng nguyên bản, tạo ra một vòng tuần hoàn khép kín thực sự.
Xử Lý Ô Nhiễm Tại Chỗ: Mặc dù còn xa vời, về lý thuyết, các giải pháp dựa trên vi khuẩn này có thể được phát triển để làm sạch các môi trường đã bị ô nhiễm, chẳng hạn như các bãi chôn lấp hoặc thậm chí các khu vực ô nhiễm trong đại dương.
Thách Thức Phía Trước
Dù đầy hứa hẹn, con đường từ phòng thí nghiệm đến ứng dụng thực tế vẫn còn nhiều thách thức. Tốc độ phân hủy của vi khuẩn trong tự nhiên vẫn còn khá chậm. Các nhà khoa học sẽ cần nghiên cứu kỹ thuật di truyền để cải tiến enzyme, giúp nó hoạt động nhanh hơn, hiệu quả hơn và ổn định trong điều kiện công nghiệp.
Tuy nhiên, đây là một bước tiến vô cùng quan trọng. Nó chứng minh rằng thiên nhiên nắm giữ những giải pháp tiềm năng cho các vấn đề do chính con người tạo ra. Khám phá về loài vi khuẩn "ăn" nhựa này là một minh chứng mạnh mẽ cho sức mạnh của nghiên cứu cơ bản và là nguồn cảm hứng để tiếp tục tìm kiếm các giải pháp sáng tạo cho một tương lai bền vững hơn.
