การศึกษาการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเอนไซม์IsPETaseและIsMHETaseในการย่อยสลายพลาสติกPET
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ไอลดา แสงจันทร์, พัณณ์ชิตา สืบพงศ์พันธ์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
อรอนงค์ คงจรรักษ์, อติพล พัฒิยะ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ขยะพลาสติกเกิดจากการสะสมของพลาสติกที่ใช้เวลาย่อยสลายนานจนกลายเป็นมลพิษต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม
พลาสติกชนิดPET(Polyethylene terephthalate) มีน้ำหนักโมเลกุลสูง มีความเหนียว ทนทาน และมีความยืดหยุ่นต่อแรงกระทบกระแทก ดังนั้นระยะเวลาในการย่อยสลายเองตามธรรมชาติก็จะนานถึง450ปีโดยประมาณ จึงเกิดการสะสมของพลาสติกกลายเป็นขยะพลาสติกเรื้อรังที่ส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม ในปัจจุบันจึงมีการเลือกใช้วิธีกำจัดขยะพลาสติกที่ร่นระยะเวลาลงมาโดยการการเผาขยะพลาสติก (Incineration)หรือการจัดการขยะพลาสติกโดยแปรสภาพเป็นก๊าซ ในปัจจุบันมีพลาสติกทั่วโลกราว 14% ที่ถูกกำจัดด้วยวิธีการเผา อย่างไรก็ตาม ตลอดทุกขั้นตอนในการเผาและแปรสภาพให้เป็นก๊าซ จะมีการปล่อยก๊าซที่เป็นพิษและสารอินทรีย์ สิ่งเป็นพิษเหล่านี้จะส่งผลกระทบต่อสัตว์ อากาศ น้ำ พืช ทั่วทั้งโลก จากปัญหาที่กล่าวมาข้างต้น ทีมผู้พัฒนาจึงศึกษาค้นคว้าวิธีการย่อยสลายพลาสติกที่ไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยการใช้เอนไซม์ IsPETase และ IsMHETase ของแบคทีเรีย Ideonella sakaiensis 201-F6 ซึ่งมีกลไกการย่อยสลายพลาสติกให้กลายเป็นแหล่งพลังงานได้ โดยการศึกษาการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเอนไซม์ IsPETase และ IsMHETase ในการย่อยสลายพลาสติกPET ในการศึกษานี้จะมีการสกัดเอนไซม์เป้าหมายจากแบคทีเรียEscherichia coli (E. coli) ที่ถูกโคลนด้วยยีน ซึ่งสามารถผลิตเอนไซม์IsPETase และ IsMHETase ได้ จากนั้นศึกษาการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเอนไซม์ในการย่อยสลายพลาสติกโดยวิเคราะห์supernatant ด้วยเครื่อง HPLC ซึ่งทีมพัฒนามุ่งหมายที่จะศึกษาระยะเวลาในการย่อยที่ลดลงหรือเพิ่มขึ้นของการสลายพลาสติก ค่าpH และ อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการทำงานของเอนไซม์ เพื่อการนำไปใช้ได้จริงในการลดขยะพลาสติก การกำจัดขยะพลาสติกโดยการใช้เอนไซม์ย่อยพลาสติกนี้จะช่วยลดการสะสมของขยะพลาสติกได้โดยระยะเวลาอันสั้นลงและไม่ส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม