Приветствую, Грешники! С вами я - Демон Кулинарии, и сегодня я вам расскажу про удивительных созданий, которые способны переваривать пластик. Мы поговорим про два вида микроорганизмов, которые открыли в себе способность усваивать и разлагать пластмассу: бактерии и грибы.
Вы скажете, что не только в пластике проблема, и я соглашусь, но главная проблема пластика как раз в том, что объемы его производства настолько масштабны, что человечество чисто физически ничего с ним сделать не сможет. При этом каждый год количество отходов растёт. Так, в период с 1998 по 2013 год количество ежегодно образующихся твёрдых коммунальных отходов (ТКО) увеличилось в два раза: с 30 млн тонн в год до 60 млн тонн в год. Если в 2000 году на одного человека в среднем приходилось около 220 кг отходов в год, то сейчас — более 400 кг в год.
Минприроды России соглашается, что «накапливание отходов пластика является чрезвычайно важной проблемой для окружающей среды. Несмотря на существующий уровень технологического развития в сфере обработки и утилизации отходов, позволяющий использовать экологически безопасным способом все виды пластика, объём повторно вовлечённых в хозяйственную деятельность таких отходов остаётся ниже, чем количество пластика, попадающего в окружающую среду...».
Источник: https://greenpeace.ru/wp-content/uploads/2020/03/Greenpeace-plastic-pollution-report.pdf
Ну а теперь, перейдем к самому интересному: "Как нам решить проблему с пластиком?"
Бактерии Ideonella sakaiensis
Кто бы мог подумать, что кому-то из живых организмов когда-нибудь придёт по вкусу пластик? Однако эти малышки были найдены в Японии, в местах переработки пластиковых бутылок. Открыты данные бактерии были случайно в 2016 году.
При изучении бактерий Ideonella sakaiensis исследователи разработали фермент, который может переваривать некоторые виды пластмасс. Открытие было сделано случайно. В настоящее время исследователи работают над улучшением фермента, что позволит использовать его для разрушения пластиков за короткий промежуток времени.
Открытие Ideonella sakaiensis даёт предпосылки для развития биоремедиации — переработки отходов с использованием живых организмов. Так, профессор Уве Борншойер из Грайфсвальдского университета высказался о необходимости ускорить процесс, например, встроив выявленные гены, участвующие в разложении пластика, в быстро размножающуюся бактерию вроде Escherichia coli (а.к.а Кишечная палочка). Также данное открытие поднимает вопросы об эволюции бактерии, так как ферменты, задействованные в разложении ПЭТ, весьма значительно отличаются по своей функции от ближайших известных ферментов других бактерий.
Фермент - это то, что помогает микроскопическим насекомым переваривать пищу. Ученые взяли этот фермент, присоединили его к другому и создали суперфермент, который может превратить пластик обратно в его исходный материал всего за несколько дней. Это намного быстрее, чем естественный способ разрушения пластика, который может занять сотни лет. Ученые считают, что это может стать большим шагом вперед, чтобы помочь в ситуации с загрязнением пластиком.
Затем они использовали генную инженерию, чтобы соединить этот фермент со вторым, профессор Джон МакГихан, один из ученых, сказал, что это было похоже на "двух пакменов, соединенных куском веревки". Они обнаружили, что, собрав их вместе, "переваривание пластиковых бутылок буквально удвоилось. Это позволило нам создать суперфермент в шесть раз быстрее, чем только исходный фермент".
Источники: https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Ideonella_sakaiensis
https://www.bbc.co.uk/newsround/54328793
Грибы, которым пластик тоже пришёлся по вкусу
В 2011 году студенты Йельского университета попали в заголовки газет с открытием в Эквадоре гриба Pestalotiopsis microspora, который обладает способностью переваривать и разрушать полиуретановый пластик даже в безвоздушной (анаэробной) среде, что может даже сделать его эффективным на дне свалок. Хотя профессор, возглавлявший исследовательскую поездку, предостерегал от умеренных ожиданий, идея более быстрого, чистого, без побочных эффектов и естественного метода утилизации пластика, несомненно, привлекательна.
Решить две самые насущные проблемы Земли – загрязнение пластиком и нехватку продовольствия, – некоторые грибы, питающиеся пластиком, тоже могут быть съедобными.
Несколько лет спустя это конкретное приложение для грибка получило широкую огласку от дизайнера Катарины Унгер из студии LIVIN, когда она сотрудничала с факультетом микробиологии Утрехтского университета для создания проекта под названием "Мутариум грибов". Они использовали мицелий — нитевидную вегетативную часть гриба — двух очень распространенных видов съедобных грибов, Pleurotus ostreatus (Вешенки) и Schizophyllum commune (Щелелистник).
В течение нескольких месяцев грибы полностью разложили маленькие кусочки пластика, вырастая вокруг стручков съедобного агара. Каков результат? Вместо пластика небольшая закуска из мицелия.
Плесень, приносящая пользу
Другие исследователи продолжали заниматься этим вопросом. В 2017 году ученый Сехрун Хан и его исследовательская группа из Всемирного центра агролесоводства в Куньмине, Китай, обнаружили еще один биоразлагаемый гриб на свалке в Исламабаде, Пакистан: Aspergillus tubingensis, который, как оказалось, способен колонизировать полиэфирный полиуретан (PU) и расщеплять его на более мелкие кусочки в течение двух месяцев. (ПУ часто появляется в виде упаковочной пленки). Данный вид грибов можно назвать по-другому "плесенью".
На данный момент существуют только эти небольшие эксперименты, на которые можно опереться. Но вместе взятые, они предполагают увлекательное будущее для утилизации отходов: армия мицелия, спокойно и методично пережевывающая наши пластиковые пакеты и кофейные чашки из пенопласта — и, возможно, даже создающая новый источник пищи. Кто знает, может в будущем это будет нормой выращивать грибы на своих скоплениях мусора, а потом жарить их с картошкой или варить из них суп.
Источник: https://leaps.org/plastic-eating-mushrooms-let-you-have-your-trash-and-eat-it-too/particle-6