kapitonovih (kapitonovih) wrote,
kapitonovih
kapitonovih

Микробы уже питаются пластиком

Микробы уже питаются пластиком

Японские исследователи впервые обнаружили микроорганизмы, которые эффективно атакуют пластик, разрушая его практически без остатка. За почти шесть недель бактерия Ideonella sakaiensis смогла полностью расщепить фольгу из термопласта.

Для этого она использовала неизвестные до сих пор ферменты, разлагающие пластик на его основные компоненты. Это открытие впервые делает возможным биологическое расщепление пластика, пишут ученые в журнале Science.

Землю загрязняющих пластиковым мусором в невероятных масштабах: ежегодно в мире производят более 300 000 000 тонн полимерного материала, среди которого 50000000 тонн - полиэтилентерефталат (ПЭТ). Мусор состоит, прежде всего, из пластиковых бутылок, а также упаковок всех видов.


Однако проблема заключается в том, что ПЭТ и другие подобные вещества не перегнивают. Даже через десятки лет пластиковый мусор и микропластик находятся в морях и водоемах, а также в осадке напитков, меде, соли.

Недавно Шосуке Йошида (Shosuke Yoshida) из Киотского Института технологий (Япония) со своими коллегами впервые обнаружили бактерию, расщепляет ПЭТ. Ее выследили после того, как ученые специально, ища микроорганизмы, осмотрели 250 образцов пластиковых отходов, а затем выращивали определенные виды микробов на ПЭТ-пленках.

Сообщество бактерий, в которую входила Ideonella sakaiensis , оказалась особенно эффективной: «Пластиковая пленка была сильно повреждена и через шесть недель при температуре 30 градусов разложилась практически полностью, - сообщил Йошида. - Бактерии раскладывали поверхность ПЭТ со скоростью 0,13 мг на квадратный сантиметр в день. 75% углерода из пластика превратилось в CO2».

Как оказалось, бактерия Ideonella sakaiensis прикрепляется на поверхность полиэтилена и атакует материал с помощью до сих пор неизвестного фермента PETase. Он разрушает химические соединения в пластике.

Микробы усваивали продукты разложения этой реакции, и другой селективный фермент (MHETase) раскладывал остатки на основные элементы - этиленгликоль и терефталевую кислоту. В конце концов, бактерии расщепили и эти химические вещества, поэтому остались остатки только в виде CO2, сообщают ученые.

Этот процесс разложения является таким эффективным, что бактерия только благодаря пластику удовлетворяет основные потребности в энергии и продуктах. « Открытие микроба по многим причинам переломное, - комментирует открытие биохимик, Увы Борнео (Uwe Bornscheuer) из Тюбингенского университета. - До сих пор было известно лишь о нескольких ферментов, которые демонстрировали очень незначительную активность в расщеплении ПЭТ ». К тому же решающим является способность бактерии захватывать гладкую поверхность пластика.

Новооткрытый микроб можно использовать целенаправленно, чтобы избавиться от отходов с природозащитной целью. Узнав о привлеченных ферменты, ученые открыли новые пути для переработки отходов: можно разработать методы, которые помогли изолировать составляющую ПЭТ терефталевую кислоту, чтобы потом ее использовать повторно для синтеза ПЭТ. «Это было бы, конечно, существенным облегчением для природной среды, ведь можно было бы отказаться от нефти, которую используют для изготовления этого вещества», - говорит Борншеер.

Однако до сих пор остается загадкой, как и почему бактерии производят оба очень специфические ферменты. ПЭТ находится в среде только 70 лет - для эволюционного превращения его в новый источник пищи было очень мало времени. Если Ideonella sakaiensis освоила свои ферменты за такое короткое время, тогда имеем пример удивительно быстрой эволюции.

Tags: катастрофа

Posts from This Journal “катастрофа” Tag

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 11 comments