Европейские молекулярные биологи доказали, что микробы вида Rhodococcus ruber способны расщеплять полиэтилен и использовать возникшие в результате этого углеводородные молекулы в своей жизнедеятельности. Работа опубликована в журнале Marine Pollution Bulletin. О результатах в понедельник сообщила пресс-служба нидерландского Королевского института по исследованию моря (NIOZ).
"Нам впервые удалось на практике показать, что микробы способны переваривать пластик и разлагать его на углекислый газ и другие молекулы. В прошлом наши коллеги уже демонстрировали, что эти бактерии способны ускорять деградацию пластика, однако мы впервые доказали, что эти живые существа используют продукты разложения полимеров в своей жизнедеятельности", - заявила научный сотрудник NIOZ Майке Гаудриан, чьи слова приводит пресс-служба института.
Накопление большого количества пластикового мусора в природе и на свалках заставляет ученых искать как химические, так и биологические пути его утилизации. К примеру, недавно европейские биологи обнаружили, что гусеницы восковой моли могут поедать и переваривать разные формы полиэтилена, а их японские коллеги открыли микробов, способных разлагать лавсан, самый популярный материал для производства бутылок и другой пластиковой посуды.
Гаудриан и ее коллеги уже несколько лет изучают, как с пластиком взаимодействуют морские микробы вида Rhodococcus ruber, способные образовать пленки на поверхности микрочастиц из полиэтилена и других рукотворных полимерных материалов, плавающих в толще Мирового океана. Эти пленки, как обнаружили океанологи в недавнем прошлом, ускоряют деградацию пластика.
Пластиковая еда для бактерий
Европейские молекулярные биологи заинтересовались тем, что именно происходит при контакте бактериальных пленок с микропластиком. Для получения ответа на этот вопрос исследователи подготовили частицы полиэтилена, в которых присутствовало много атомов тяжелого углерода-13. Его атомы ученые использовали для отслеживания того, попадал ли разлагаемый пластик внутрь микробов и расходовали ли они продукты разложения полиэтилена в своей жизнедеятельности.
Частицы подобного полиэтилена, обработанного при помощи ультрафиолета для имитации их длительного пребывания в воде, исследователи поместили в емкость с колониями Rhodococcus ruber и проследили за тем, как поменяется концентрация углерода-13 внутри микробов и в продуктах их жизнедеятельности. Последующие наблюдения показали, что углерод-13 присутствовал как в молекулах СО2, которые вырабатывали микробы, так и в различных компонентах их клеточных мембран.
Как объясняют ученые, это говорит о том, что Rhodococcus ruber активно разлагают пластик и используют его компоненты в своей жизнедеятельности. По текущим оценкам ученых, эти микробы могут уничтожать до 1,2% от общей массы полиэтилена, ежегодно попадающей в Мировой океан, если этому будут способствовать условия окружающей среды.
В ближайшее время, по словам Гаудриан и ее коллег, ученые планируют проследить за разложением пластика колониями Rhodococcus ruber в природных условиях. Понимание этого критически важно для оценки того, как много пластика успели уничтожить океанические бактерии с середины прошлого столетия, когда человечество начало активно засорять природу большим количеством пластикового мусора, подытожили ученые.