Команда ученых из Наньянского технологического университета в Сингапуре (NTU Singapore) разработала искусственную «кишку червя» для расщепления пластика, что дает надежду на создание вдохновленного природой метода решения глобальной проблемы пластикового загрязнения.
Кормя личинок пластиком и культивируя микробы, обнаруженные в их кишечнике, исследователи из Школы гражданской и экологической инженерии NTU (CEE) и Сингапурского центра инженерных наук об окружающей среде и жизни (SCELSE) продемонстрировали новый метод ускорения биоразложения пластика.
Предыдущие исследования показали, что личинки Zophobas atratus — жука чернотелки, которые обычно продаются в качестве корма для домашних животных и известны как «суперчерви» за свою пищевую ценность — могут выжить на диете из пластика, поскольку в их кишечнике содержатся бактерии, способные расщеплять все виды пластика. Однако их использование в переработке пластмасс оказалось непрактичным из-за медленной скорости кормления и содержания червей.
Ученые NTU теперь продемонстрировали способ преодолеть эти проблемы, изолировав бактерии кишечника личинки и используя их для выполнения работы без необходимости крупномасштабного разведения.
Чтобы разработать свой метод, исследователи кормили три группы личинок различными пластиковыми кормами — полиэтиленом высокой плотности, полипропиленом и полистиролом — в течение 30 дней. Контрольную группу кормили овсянкой. Выбор пластиков был основан на самых распространенных и используемых в предметах повседневного обихода, таких как коробки для еды и бутылки для моющих средств.
Накормив личинок пластиком, ученые извлекли микробиомы из их кишечника и инкубировали в колбах, содержащих синтетические питательные вещества и различные виды пластика, сформировав искусственную «кишку червя». В течение шести недель микробиомы оставляли расти в колбах при комнатной температуре.
Ученые обнаружили, что микробные сообщества, колонизирующие пластик в колбах, были проще и более адаптированы к конкретному типу пластика, что означает возможность более эффективного разложения пластика при использовании технологии в реальных условиях.
Доцент NTU Цао Бинь и главный исследователь SCELSE сказал: «Один червь может съесть всего лишь пару миллиграммов пластика за свою жизнь, поэтому представьте, сколько червей нам понадобится, если мы будем полагаться на естественный процесс. С другой стороны, природоподобная технология дает нам ключ к эффективному расщеплению пластика».
Первый автор исследования доктор Лю Инань, сказал: «Наше исследование представляет собой первую зарегистрированную успешную попытку разработать связанные с пластиком бактериальные сообщества из кишечных микробиомов личинок, питающихся пластиком. Приспособив микробиомы к конкретным условиям, мы смогли увеличить численность бактерий, разлагающих пластик, присутствующих в нашей искусственной «кишке червя», предполагая, что наш метод стабилен и воспроизводим в масштабе».
Для своих следующих шагов исследователи хотят понять, как именно бактерии расщепляют пластик на молекулярном уровне. Понимание этого механизма поможет ученым создать бактериальные сообщества, разлагающие пластик.
Исследование, опубликованное в журнале Environment International в январе, соответствует стремлению университета содействовать инновациям и превращать исследования в практические решения, приносящие пользу обществу в рамках пятилетнего стратегического плана NTU2025.
Источник: Nanyang Technological University.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.
