Биологи открыли бактерии, способные пожирать «бутылочный» пластик

Биологи открыли бактерии, способные пожирать «бутылочный» пластик

Японские молекулярные биологи открыли необычную бактерию, которая умеет «есть» лавсан и другие виды пластика, и извлекли из них ферменты, отвечающие за разложение этих полимеров, говорится в статье, опубликованной в журнале «Science».

Каждый год на свалки Земли попадает примерно 300 миллионов тонн пластикового мусора, большая часть которого не разлагается почвенными микробами и остаётся в почти нетронутом виде на протяжении десятков и даже сотен лет. Многие частицы пластика оказываются в водах мирового океана, где они попадают в желудки рыб и птиц и часто становятся причиной их гибели.

Кендзи Миямото (Kenji Miyamoto) из университета Кейо в Йокогаме (Япония) и его коллеги нашли способ уничтожить весомую часть этой «мусорной кучи», изучая то, как различные сообщества бактерий реагируют на присутствие полиэтилентерфталата (PET). Этот термопластик, также известный как лавсан, применяется при изготовлении пластиковых бутылок, одежды, киноплёнки и прочих носителей информации. На долю PET приходится шестая часть всего пластикового мусора на Земле.

В ходе исследований учёные совершили несколько походов на природу, где им удалось найти и извлечь более 250 фрагментов пластикового мусора, часть которых несла на себе следы частичного разложения. Биологи проанализировали геномы бактерий, живших в почве рядом с этими частицами пластика, и попытались выделить среди них те, которые способны питаться PET. Для этого культуры микробов высадили на тонкие плёнки из полимера. Учёным улыбнулась удача — они обнаружили, что обычная почвенная бактерия Ideonella sakaiensis способна жить на стопроцентной «диете» из лавсана и разлагать его молекулы на воду и углекислый газ.

Учёные заинтересовались, как эта «пластикоядная» бактерия разлагает цепочки PET на одиночные звенья и поедает их. Для ответа на этот вопрос биологи проанализировали структуру ДНК микроба и выяснили, что за уничтожение пластика отвечают всего два фермента.

Первый — так называемая ПЭФаза — разлагает длинные звенья полимера на «кирпичики» из одной молекулы этиленгликоля и терефталевой кислоты ещё до того, как пластик попадает в бактерию. Второй фермент, МГЭТ-гидролаза, разлагает эти звенья на этиленгликоль и терефталевую кислоту, которые затем используются микробом в его жизнедеятельности.

Процесс разложения пластика протекает достаточно медленно — бактерии «доели» плёнку, которую им предложили учные, только через шесть недель после начала эксперимента. Но учитывая то, что подобный пластиковый мусор «живёт» на свалках примерно по 70-100 лет, добавление колоний Ideonella sakaiensis в мусорные кучи может заметно ускорить его разложение. Кроме того, учёные предполагают, что для переработки и уничтожения пластика можно использовать и синтетические версии ферментов.

Перейти к источнику цитирования

Вернуться в новостную ленту

Энциклопедия чудес
Издательство «Знание» выпустило три научно-художественные книги В. А. Мезенцева, ...

The Origins of Order: Self-Organization and Selection in Evolution
Stuart Kauffman here presents a brilliant new paradigm for evolutionary biology, one that extends the basic concepts of Darwinian evolution to ...

A Thousand Barrels a Second : The Coming Oil Break Point and the Challenges Facing an Energy Dependent World
Book DescriptionHow the world’s dizzying consumption of oil is poised to forever change worldeconomies and businesses By the end of 2005, world oil ...