การฝังเอ็นไซม์ในวัสดุจะทำให้สลายตัวอย่างรวดเร็วโดยไม่สร้างไมโครพลาสติก เอนไซม์เคี้ยวเอื้องพอลิเมอร์เพียงเล็กน้อยสามารถทำให้บรรจุภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและส้อมสามารถย่อยสลายได้อย่างแท้จริง
ด้วยความร้อนปานกลาง ฟิล์มเคลือบด้วยเอนไซม์ของพลาสติกสลายตัวในปุ๋ยหมักมาตรฐานหรือน้ำประปาธรรมดาภายในไม่กี่วันถึงหลายสัปดาห์ Ting Xu และเพื่อนร่วมงานของเธอรายงานในวันที่ 21 เมษายนในNature
Xu นักวิทยาศาสตร์ด้านพอลิเมอร์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์
และห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอว์เรนซ์ เบิร์กลีย์ กล่าวว่า “ความสามารถในการย่อยสลายไม่ได้ทำให้ย่อยสลายได้เท่ากัน เธอมักจะพบเศษพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพในปุ๋ยหมักที่เธอเก็บมาสำหรับสวนของพ่อแม่ของเธอ พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพส่วนใหญ่ไปที่หลุมฝังกลบซึ่งมีสภาวะไม่เหมาะสมสำหรับการย่อยสลาย ดังนั้นจึงไม่สามารถย่อยสลายได้เร็วกว่าพลาสติกทั่วไป
การฝังเอนไซม์พอลิเมอร์-chomping ในพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพควรเร่งการสลายตัว แต่กระบวนการนั้นมักก่อให้เกิดไมโครพลาสติกที่อาจเป็นอันตรายได้ โดยไม่ได้ตั้งใจซึ่งกำลังปรากฏขึ้นในระบบนิเวศทั่วโลก ( SN: 11/20/20 ) เอ็นไซม์จับกลุ่มกันและสุ่มตัดสายโซ่โมเลกุลของพลาสติก นำไปสู่การสลายที่ไม่สมบูรณ์ “มันแย่กว่าถ้าคุณไม่ลดระดับมันตั้งแต่แรก” Xu กล่าว
ทีมงานของเธอได้เพิ่มเอ็นไซม์แต่ละตัวลงในพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ 2 ชนิด รวมทั้งกรดโพลิแลกติก ซึ่งมักใช้ในบรรจุภัณฑ์อาหาร พวกเขาใส่เอ็นไซม์พร้อมกับส่วนผสมอื่น ซึ่งเป็นสารเติมแต่งที่ย่อยสลายได้ Xu ที่พัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้ ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าเอ็นไซม์จะไม่จับตัวเป็นก้อนและไม่กระจุย เอ็นไซม์เดี่ยวจับปลายสายโมเลกุลของพลาสติกและกินราวกับว่าพวกเขากำลังกินเส้นสปาเก็ตตี้ แยกทุกส่วนของโซ่ออกและป้องกันการก่อตัวของไมโครพลาสติก
การเพิ่มเอ็นไซม์มักจะทำให้พลาสติกมีราคาแพงและทำให้คุณสมบัติของพลาสติกลดลง อย่างไรก็ตาม เอ็นไซม์ของ Xu มีน้ำหนักเพียง 0.02 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักพลาสติก และพลาสติกของเธอก็แข็งแรงและยืดหยุ่นได้เช่นเดียวกับที่ใช้ในถุงของชำ
เทคโนโลยีนี้ใช้ไม่ได้กับพลาสติกทุกชนิด เนื่องจากโครงสร้างโมเลกุลของพวกมันแตกต่างกันไป ทีมงานของ Xu กำลังทำงานเพื่อเอาชนะข้อจำกัด เธอยื่นคำขอรับสิทธิบัตรสำหรับเทคโนโลยีนี้ และผู้เขียนร่วมได้ก่อตั้งบริษัทสตาร์ทอัพเพื่อทำการค้า “เราอยากให้สิ่งนี้มีอยู่ในร้านขายของชำทุกแห่ง” เธอกล่าว
การศึกษาขององค์การอาหารและยาได้เสนอ “ข้อมูลที่ยากครั้งแรก” เพื่อสนับสนุนการแพร่เชื้อที่เอ้อระเหยแม้หลังจากฉีดวัคซีนที่ไม่มีเซลล์แล้ว Martin กล่าว “สิ่งหนึ่งที่เราพึ่งพาคือภูมิคุ้มกันฝูง หากคุณไม่สามารถกำจัดการแพร่เชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภูมิคุ้มกันฝูงอาจไม่สามารถทำได้” นั่นอาจเป็นปัญหาสำหรับเด็กที่ไม่ได้รับการฉีดวัคซีน เนื่องจากการป้องกันเพียงอย่างเดียวของพวกเขามาจากการเป็นส่วนหนึ่งของ “ฝูงสัตว์”
เป้าหมายที่เคลื่อนไหว
บี. ไอกรนทำงานสกปรกด้วยสารประกอบสำคัญจำนวนหนึ่ง บางชนิดเป็นสารพิษที่ระคายเคืองเซลล์เยื่อบุหลอดลมและทางเดินหายใจของปอด และส่งคนเข้าสู่อาการไออย่างรุนแรง สารอื่น ๆ ถูกขนานนามว่าเป็นกาวเพราะช่วยให้จุลินทรีย์ยึดติดกับเนื้อเยื่อเหล่านี้ คำแนะนำทางพันธุกรรมของจุลินทรีย์ในการสร้างสารยึดติดเหล่านี้มีการเปลี่ยนแปลงตามหลักฐานล่าสุด นั่นเป็นข่าวร้ายสำหรับวัคซีนที่อ่อนแออยู่แล้ว
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2543 การทดสอบตัวอย่างไอกรนในญี่ปุ่นได้แสดงให้เห็นการสูญเสียสารยึดเกาะที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ เพอร์แทกติน ซึ่งมักเป็นส่วนประกอบของวัคซีนชนิดไม่มีเซลล์
นักชีววิทยาของ CDC Lucia Pawloski และเพื่อนร่วมงานของเธอได้คัดกรองตัวอย่างจุลินทรีย์ไอกรน 1,300 ตัวอย่างที่เก็บจากผู้ป่วยระหว่างปี 2478 ถึง 2555 และพบว่า 306 ดูเหมือนจะไม่สามารถทำเพอร์แทกตินได้ ทั้งหมดยกเว้นหนึ่งในนั้นลงวันที่ 2010 หรือหลังจากนั้น บ่งชี้ว่าเชื้อโรคเปลี่ยนแปลงไปเมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิจัยได้อธิบายการค้นพบของพวกเขาในClinical and Vaccine Immunologyในปี 2013 พวกเขายังระบุการกลายพันธุ์อย่างน้อย 10 ครั้งในยีนที่เข้ารหัส pertactin
นักวิจัยชาวยุโรปที่เขียน ในวารสาร Clinical and Vaccine Immunologyเดือนตุลาคม 2555 เรียกการสูญเสีย pertactin ว่า “น่าตกใจ” หากวัคซีนสร้างภูมิคุ้มกันให้รู้จักเพอร์แทกติน แต่แบคทีเรียพัฒนาจนไม่สามารถขนส่งได้อีกต่อไป ระบบภูมิคุ้มกันอาจมีโอกาส “มองเห็น” และไล่ตามผู้บุกรุกน้อยลง แม้ว่าจะยังไม่ได้รับการยืนยัน แต่พล็อตกิ้นกล่าวว่า “มันน่ากังวลเพราะมันหมายความว่าส่วนเพอร์แทกตินของวัคซีนอาจไม่มีผลอีกต่อไป”
เห็นได้ชัดว่า โรคไอกรน B.กำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่เพิ่มการผลิตสารพิษจากไอกรน นักวิจัยในเนเธอร์แลนด์รายงานในปี 2552 ใน เรื่อง โรคติดเชื้ออุบัติใหม่ พวกเขาแนะนำว่าการใช้วัคซีน acellular ที่ค่อนข้างอ่อนแอช่วยกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ในจุลินทรีย์
ไม่กลับการฟื้นตัวของโรคไอกรนบางส่วนอาจเป็นผลมาจากการตรวจหาโรคในคลินิกได้ดีขึ้น Cherry กล่าว แต่เขาและคนอื่นๆ เห็นด้วยว่าวัคซีนไร้เซลล์มีประสิทธิภาพต่ำ และจำเป็นต้องฉีดวัคซีนที่ดีกว่านี้ “ถ้าคุณใส่แอนติเจนใหม่ 10 ชนิด นั่นอาจจะดี” เชอร์รี่กล่าว “แต่คุณต้องทำให้สมดุลถูกต้อง”
