На сегодняшний день продукция из пластика широко распространена в повседневной жизни человека, а также в его производственной деятельности, но выбрасывая пластиковые изделия, отслужившие своё, некоторые люди не задумываются, что наносят определённый вред окружающей среде, так как пластик остаётся в природе весьма долгое время, но недавние исследования учёных могут решить данную глобальную проблему, пишет издание Ars Technica.
Источник фото: Pixabay
Пластики в основном состоят из полимеров, химическая структура которых весьма отличается от строения большинства веществ, представляющих интерес для живых существ в качестве пищи, что приводит к значительному загрязнению пластиковыми отходами земной поверхности и водных ресурсов.
До недавнего времени учёным не удавалось найти ни одного вида микроорганизмов, которые были бы способны расщеплять полимеры, но совсем недавно группа исследователей обнаружила бактерию, у которой эволюционным путём развилась способность выделять особые ферменты, разлагающие пластик.
Согласно результатам исследований, фермент штамма бактерий Bacillus subtilis разрывает химические связи полимеров, благодаря чему полученные в результате данного процесса молекулы могут быть использованы в качестве источника энергии. При этом требуется непосредственный контакт бактерии и пластика в окружающей среде.
В своей работе учёные использовали термопластичный полиуретан (ТПУ), широко применяемый для производства целого ряда пластиковой продукции, в который была помещена бактерия Bacillus subtilis. Положительной особенностью данного вида бактерий является его способность к спорообразованию, благодаря которой он может пережидать неблагоприятные условия, находясь в анабиозе, после чего вернуться к своей нормальной жизнедеятельности, что и было использовано исследователями, так как споры должны активизироваться в изделии только после попадания его в окружающую среду.
Основной проблемой, которая затрудняла внедрение бактерий в пластик, заключалась в необходимости воздействия на ТПУ высоких температур в процессе его производства, что убивало большую часть Bacillus subtilis, но исследователям удалось вырастить новый штамм, который способен выдерживать значительные температурные воздействия в течение времени, достаточного для выполнения производственных операций.
Кроме того, исследования показали, что полученный в результате включения в него бактерий Bacillus subtilis пластик оказался прочнее, чем его обычный аналог, что объяснилось наличием у спор нового штамма бактерий водоотталкивающей поверхности, сильно взаимодействующей с нитями полимеров в пластике.
В результате тестов было выявлено, что внедрение спор бактерий Bacillus subtilis в термопластичный полиуретан привело к потере его массы почти на 93 % всего за пять месяцев пребывания в окружающей среде.
Отмечается, что открытие учёных не является панацеей, так как существует целый ряд пластиков, гораздо более устойчивых к воздействию бактерий или же вовсе не совместимых с их спорами, что накладывает определённые ограничения на использование данного метода. Кроме того, изделия из пластика могут использоваться самыми разными способами, некоторые из которых могут нарушить целостность и вызвать их преждевременный контакт с окружающей средой, что может активизировать споры бактерий в самый неподходящий момент и привести к разрушению самого продукта.