Xuất phát từ việc khẩu phần ăn của bò chứa polyester tự nhiên, các nhà khoa học ngờ rằng dạ dày của chúng sẽ chứa rất nhiều vi khuẩn có khả năng phân hủy vật liệu này.

Có những vi khuẩn có khả năng phân hủy polyester tự nhiên, chẳng hạn như polyester trong vỏ cà chua hoặc vỏ táo. Do chế độ ăn của bò chứa các polyester tự nhiên này, các nhà khoa học ngờ rằng dạ dày của bò sẽ chứa rất nhiều vi khuẩn có thể phân hủy polyester tự nhiên.

Để kiểm tra lý thuyết đó, Tiến sĩ Doris Ribitsch, Đại học Tài nguyên Thiên nhiên và Khoa học Đời sống, Vienna, và các đồng nghiệp của đã thu mua chất lỏng từ dạ cỏ, một ngăn của dạ dày bò. Một con bò thường có thể tích dạ cỏ khoảng 100 lít.

Họ thử nghiệm ủ chất lỏng đó với ba loại polyester - PET (polymer tổng hợp thường được dùng trong dệt may và đóng gói); PBAT (nhựa phân hủy sinh học); và PEF (vật liệu sinh học được làm từ các nguồn tài nguyên tái tạo). Mỗi loại nhựa đều được thử nghiệm ở cả dạng phim và dạng bột.

Kết quả, cả ba loại nhựa đều bị phân hủy bởi các vi sinh vật từ dạ dày bò trong môi trường phòng thí nghiệm, tuy nhiên bột nhựa phân hủy nhanh hơn màng nhựa. Ribitsch cho biết, các bước tiếp theo là xác định những vi khuẩn nào trong số hàng ngàn vi khuẩn trong dạ cỏ thực hiện công việc phân hủy nhựa và xác định các enzyme do chúng tạo ra. Khi đã xác định được các enzyme, chúng ta có thể sử dụng chúng để xử lý nhựa trong các nhà máy tái chế.

Còn hiện tại, phương pháp xử lý rác thải nhựa chủ yếu là đốt. Một phần nhỏ trong tổng lượng rác thải nhựa được nấu chảy để làm thành các sản phẩm khác, nhưng sau một hoặc vài lần, vật liệu sẽ hư hỏng và không thể sử dụng lại được nữa. Một phương pháp khác là tái chế hóa học - biến chất thải nhựa trở lại thành hóa chất cơ bản - nhưng các chất hóa học sử dụng không thân thiện với môi trường, đó là lý do các nhà khoa học đang tìm kiếm các enzyme có thể phân hủy nhựa - một hình thức tái chế hóa chất xanh và thân thiện với môi trường.

Các nhà nghiên cứu khác cũng đã có nhiều bước tiến trong việc phát triển và mở rộng quy mô sản xuất các enzyme như vậy. Vào tháng 9/2020, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một siêu enzyme bằng cách liên kết hai enzyme riêng biệt, cả hai enzyme đều được tìm thấy trong loài bọ ăn nhựa được phát hiện tại một bãi rác thải của Nhật Bản vào năm 2016.

Đầu tháng 4 năm nay, công ty Carbios của Pháp tiết lộ một loại enzyme khác, ban đầu được phát hiện trong một đống lá ủ phân, có thể phân hủy 90% chai nhựa trong vòng 10 giờ.

Và bây giờ, Ribitsch cùng nhóm của mình đã đề xuất trong tạp chí Frontiers in Bioengineering and Biotechnology rằng trong chất lỏng dạ cỏ ở bò dường như không chỉ có một loại enzyme mà còn có các enzyme khác nhau cùng làm việc để phân hủy nhựa. “Chúng ta luôn cần các loại enzyme tốt hơn nữa để tái chế được nhiều loại nhựa", Ribitsch nói.

Hoàng Nam tổng hợp