Orman toprağında bir yılın ölçtüğü

Deney küçük ve fiziksel. Uzun zincirli alifatik polyesterden filmler, Konstanz Üniversitesi'nin botanik bahçesindeki ormanda humus katmanının yaklaşık 10 cm altına yerleştirildi — selülozun ve bitki polyesterlerinin zaten parçalandığı katman — ve neredeyse 15 ay süren saha denemesi boyunca orada kaldı. Koşut olarak toz hâline getirilmiş polimer laboratuvarda aynı toprağa karıştırıldı ve açığa çıkan karbondioksit sayıldı. Deneme 250. güne geldiğinde üç uzun zincirli polyesterden ikisi substrat karbonunun kabaca yüzde 50 ile yüzde 58'ini dönüştürmüştü; üçüncüsü yüzde 22 dolayında durdu.[1]

Ölçeği denetim örnekleri veriyor. Orman zemininin her sonbahar başa çıktığı selüloz, 77. güne kadar yaklaşık yüzde 36'ya ulaştı. Daha eski bir kompostlanabilir polyester olan PCL, 318. güne kadar yaklaşık yüzde 53'e çıktı. Süt şişesinin malzemesi olan yüksek yoğunluklu polietilen ise yüzde 3'te kaldı. Birlikte okununca bunlar, biyoplastikleri bir yaprakla bir şişenin arasına, yaprağa daha yakın yerleştiriyor ve aradaki uzaklığı yüzlerce günlük bir ölçeğe koyuyor.[1]

Kararı veren enzim

Toprak topluluğunun bütün DNA'sı dizilendiğinde, yalnızca polyesterin gömülü olduğu yerde zenginleşen tek bir gen ayrıldı. Bu gen bir aile VIII esterazı kodluyor ve aile adından çok iki yapısal ayrıntı önemli. Etkin bölge, bir tünel yerine geniş ve ardına kadar açık bir olukta duruyor; pac-man takma adı buradan geliyor. Dizide ayrıca bir 'lipobox' — zara bağlanmayı belirleyen kısa dizi imzası — var; bu, proteini dış zara yönlendirilmesi olası, zara bağlı bir lipoprotein olarak işaretliyor, yani enzim bakteri hücresinin yüzeyine tutturulmuş kalıyor.[1]

Ekolojik sonuçları olan kısım bu tutturulma ve yazarlar bunları tek tek sayıyor. Yüzeye sabitlenen enzim suya karışıp gitmiyor, hücreyle plastiğin buluştuğu arayüzde yoğunlaşıyor ve katalizi zar taşınmasının yanında tutuyor; bu da tekil birimlerin, enzimi üretmeyen plastisfer topluluğu üyelerine kaybını sınırlıyor. Özelliği taşımaya değer kılan asıl nokta bu: açık toprakta serbest bırakılan bir enzim en yakındakini besler ve plastisferde komşu eksik olmaz. Başka bir okuma da mümkün — tutturulma bu protein ailesi için atadan gelen düzen olabilir, plastik depolimerizasyonu da başka bir iş için evrilmiş bir özelliğin sonradan bulduğu kullanım — ve tek başına dizi çözümlemesi ikisini birbirinden ayıramıyor.[1]

Aynı enzimin ikinci tepkimesi

Bu esterazın yapıca en yakın akrabaları, penisilinin beta-laktam halkasını keserek bakteriyi dirençli kılan C tipi beta-laktamazlar. Yerleştirme hesapları hem LCAP hem beta-laktam antibiyotikleri bu açık oluğa oturtuyor; heterolog anlatım ve laboratuvar ortamında deneme iki tepkimeyi de doğruladı. İki hız birbirinden hayli uzak: ilk 4 saatte polyester üzerinde miligram başına 0,5 birim, penisilin G üzerinde ise miligram başına 8,92 birim; penisilin G 24 saat içinde neredeyse tümüyle kayboldu. Bu enzim için antibiyotiği kesmek daha kolay iş.[1]

Plastisfer, antibiyotik direnç genlerini zaten alışılmadık ölçüde yoğun barındırıyor ve bu enzim, iki yeteneğin aynı protein üzerinde nasıl buluşabildiğine somut bir yol gösteriyor. Buradan sahada direnç doğduğu sonucu çıkmıyor: ikili etkinlik laboratuvar ortamında gösterildi ve toprak çalışması bozunma ölçtü; klinik bir sonuç ölçmedi. Değişen şey tasarım sorusu. Schleheck'in kendi vardığı sonuç, toprak mikroplarıyla çalışmanın biyokimyasal kırılma noktaları olan polimerleri, yani LCAP gibi polyesterlerdeki su ile kopabilen ester bağlarını kullanmaktan geçtiği yönünde; yüzde 22 dolayında duran polyester ise böyle bir bağın bulunmasının tek başına hızı belirlemediğini gösteriyor. Aynı saha ve mikrokozmos yöntemi, zincir uzunluğu değiştirilerek duran polyestere uygulanırsa, 250. gündeki dönüşüm oranı buradaki yaklaşık yüzde 22'nin üzerine çıkacak; bir kamu alım kuralı da kompostlanabilir etiketi yerine ölçülmüş bir dönüşüm oranına göre yazılabilir.[1]