Российские и индийские учёные провели сравнительное исследование разложения биопластика в природных условиях Индии и Сибири. Полученные данные помогут адаптировать биоразлагаемые полимеры к конкретным условиям и повысить скорость их распада, уверены специалисты. Выяснилось, что в Сибири условия для разложения биопластиков более благоприятные, чем в Индии, поскольку эти регионы существенно отличаются как по объёмам осадков, так и по составу почвенных микроорганизмов.
Учёные сравнили, насколько быстро и эффективно разлагается биополимер в разных климатических и почвенных условиях на примере Сибири и Индии. Полученные данные помогут в создании биопластиков — более экологичных пластмасс. Об этом RT сообщили в пресс-службе Минобрнауки России. Результаты исследования опубликованы в журнале Giant.
В работе принимали участие учёные Сибирского федерального университета (СФУ), их коллеги из Федерального исследовательского центра СО РАН и профессор Университета Махатмы Ганди (Индия).
Сегодня наибольшее распространение в мире получил синтетически созданный пластик: из него делают посуду, игрушки, бытовые принадлежности и т. д. Многие пластиковые предметы предназначены для одноразового использования. Однако такой мусор наносит непоправимый ущерб экологии. Например, вредные вещества, которые содержит пластик, могут попасть в организм животных, людей, а также в водоёмы, почву и в грунтовые воды. В связи с этим в разных странах постепенно внедряется более безопасный для окружающей среды биопластик, созданный на основе природных веществ и биополимеров. Однако производителям этого материала также важно знать, как и в какие сроки разлагаются такие полимеры и какие факторы влияют на этот процесс.
«Нужно узнать скорость разложения этих материалов в различных типах почв и в разнообразных климатических зонах. Температура, влажность и естественный состав почвенной флоры (бактерии и грибы) будут определять, как быстро от пакета или стакана, произведённого из биопластика, останутся лишь вода и углекислый газ», — рассказала RT профессор базовой кафедры биотехнологии СФУ доктор биологических наук Светлана Прудникова.
В своей новой работе учёные исследовали, как в разных климатических и почвенных условиях разлагается биополимер полиригидроксибутират. Он является продуктом жизнедеятельности особого варианта бактерий, выведенного в СФУ.
Так, по словам специалистов, в условиях сибирских чернозёмных почв биополимер способен разлагаться полностью благодаря перерабатывающим свойствам почвенной флоры. Однако на юге Индии его разложение замедлилось вдвое дольше — 120 дней против 64.
Специалисты объясняют такую разницу тем, что в красных ферраллитных почвах Индии содержится меньше питательных веществ. При этом, даже если видовой состав почвенных грибов в обоих регионах был примерно одинаковым, то бактерии, способные поедать биопластик, оказались разными.
«Вероятно, почвенные бактерии штата Керала в Индии тоже способны перерабатывать биополимеры и способствовать их биодеградации, однако там очень мало осадков в сезон, когда нет муссонов, почвы высыхают и в целом погодные условия не способствуют быстрому разложению полиригидроксибутирата», — уточнила Прудникова.
По словам специалистов, полученные данные в перспективе помогут при создании композитных биопластиков. Так, в них можно будет добавить больше привлекательных для почвенных бактерий соединений, чтобы ускорить процесс разложения. Кроме того, учёные СФУ уже изготовили опытные партии биопластиков, сопоставимые по прочности с изделиями из синтетического аналога, но безвредные для окружающей среды.