Завалы пластика на нашей планете беспокоят всех. Совершенно не радуют ни кучи одноразовых стаканчиков, внезапно обнаруженные на любимом месте пикника, ни огромные «мусорные континенты» в океанах. Это не только неэстетично, но и опасно. Пластики – ксенобиотики, вещества хоть и органические, но не встроенные в естественный биологический цикл. Попадая в организмы и экосистемы, они вызывают всяческие нежелательные эффекты. Впрочем, есть мнение, что это дело поправимое и наша планета над ним активно работает, а человеку нужно только вовремя подключиться к процессу.
Живых организмов приспособившихся пожирать пластик находят всё больше, но не у всех получается это делать без вреда для себя и окружающей среды. В ряде случаев у пожирателя либо здоровье портится, либо продукты метаболизма токсичные. Но каждый такой случай потенциально интересен для создания программы экологически чистой переработки мусора и становится предметом пристального изучения. Большие надежды возлагают на грибы.
Так, в 2017 году группа учёных из Китая и Пакистана опубликовала работу, в которой показала, что обитающий на свалке Исламабада гриб aspergillus tubingensis разрушает полиуретановые бутылки за считанные недели и прекрасно себя при этом чувствует. И он не один такой.
С 2016 сотрудники Института океанографии Академии наук Китая собирали образцы пластика , болтающегося по морям и океаном и изучали обитающую на нём живность. Уже в этом году они рассказали о находке морского гриба, без проблем разлагает полиуретан, причём эффективность деполимеризации составляет 95%, а отходы для окружающей среды безвредны. А если улучшить условия культивирования, то можно увеличить эффективность и расширить ассортимент пластиков которые он может разлагать. Учёные поспешили взять на своё открытие патент, так как считают такой метод избавления от мусора весьма перспективным.
Однако не грибами едиными. Всем известные дождевые черви тоже не дураки покушать чего-нибудь необычного и в таком качестве привлекают внимание исследователей.
В принципе, эти черви, когда пробивают свои тоннели в почве, заглатывают всё, что попадается им на пути, в том числе и частицы пластика. Но насколько это для них безвредно, следовало бы выяснить. А кроме того, некоторый интерес представляет вопрос, есть ли дождевых червей предпочтения определенных видов пластика.
Животных помещали в специальные камеры, где отдельные участки почвы были загрязнены определёнными видами пластиковых примесей. Как выяснилось, предпочтения у дождевых червей есть, и лучше всего они всё-таки усваивают специально разработанный биопластик, а не традиционный полиэтилен на нефтяной основе.
И, конечно, как потенциальные переработчики пластикового мусора большой интерес представляют бактерии.
Бактерия Ideonella sakaiensis была случайно открыта на заводе по переработке пластика вяпонском портовом городе Сакаи. Выяснилось, что она выделяет особый фермент, способный эффективно разлагать полиэтилен (PET), его стали называть PETазой.
В принципе, полиэфиры, к которым относятся PET - это не что-то вовсе невиданное в природе. У некоторых растений есть такое малосъедобное покрытие, которое как раз и предназначено для защиты от поедания. Но в природе идёт вечная «гонка вооружений». Появилось покрытие, появился и фермент, способный его разлагать.
Когда создали модель структуры фермента, то увидели, что его можно немного изменить, и разложение PET и некоторых других сложных полимеров пойдёт ещё эффективнее.
Ideonella sakaiensis –была одной из первых, но специалисты полагают, что видов бактерий, так или иначе способных помочь нам решить проблему утилизации пластика, может быть сотни тысяч. Работа по изучение соответствующих возможностей экзотических бактерий-экстремофилов ведётся на кафедре микробиологии Московского государственного университета.
Но начинать надо бы с изменения некоторых поведенческих особенностей вида Homo sapiens.
Кот настоятельно рекомендует подписываться на журнал "Наука и Техника"
Путеводитель по каналу «Кот-учёный». 2021
Читателям, интересующимся историей техники, Кот рекомендует новый канал Сергея Мороза.
#биология #экология #природа #бактерии #интересные факты