Лаборатория Утрехтского университета, 2014 год. Австрийский дизайнер Katharina Unger наблюдает, как мицелий вёшенки оплетает капсулу из агара с кусочком пластика внутри. Белые нити прорастают сквозь полимер, словно корни сквозь почву. Через несколько недель пластик исчезнет. Гриб останется съедобным. Unger назовёт своё изобретение Fungi Mutarium — домашнюю систему, где отходы превращаются в пищу. Идея казалась фантастикой. Но фантастикой оказалось другое: к тому моменту пластик уже был внутри нас.
Глубже некуда
В 1998 году камера японского глубоководного аппарата KAIKO сняла пластиковый пакет на дне Марианской впадины — 10,8 километра под поверхностью океана. Давление там в тысячу раз выше атмосферного. Солнечный свет не проникал туда никогда. Но пакет — проник.
Двадцать лет спустя команда Alan Jamieson из Университета Ньюкасла подняла с глубины шести океанических впадин крошечных рачков-амфипод. В Марианской впадине пластик обнаружился в кишечнике ста процентов собранных особей. Не в некоторых — во всех. Волокна полиэтилена, нейлона, поливинилхлорида. Относительно размера тела — это как если бы человек проглотил метр пластиковой верёвки.
В марте 2020 года Jamieson описал новый вид амфиподы, найденный на глубине семи километров. Вид получил латинское имя Eurythenes plasticus — в честь полиэтилентерефталата, обнаруженного в его кишечнике. Существо назвали по имени отравителя прежде, чем успели изучить его биологию.
Внутри нас
Пластик не остался в океане. В феврале 2025 года журнал Nature Medicine опубликовал исследование Matthew Campen, токсиколога из Университета Нью-Мексико. Его команда изучила образцы тканей людей, умерших в 2016 и 2024 годах. Концентрация микропластика в мозге оказалась в семь-тридцать раз выше, чем в печени или почках. В образцах 2024 года пластик составлял 0,48 процента массы мозговой ткани — почти полпроцента. За восемь лет концентрация выросла на пятьдесят процентов.
Средний человеческий мозг, по расчётам Campen, содержит около семи граммов микропластика. Это вес пластиковой ложки.
История открытия началась случайно. В декабре 2023 года нейропатолог Elaine Bearer из того же университета рассматривала в микроскоп срезы мозга пациентов с деменцией. Она заметила странные коричневые комковатые включения, которых не могла идентифицировать. Это оказались фрагменты полимеров — осколки, невидимые глазу, но достаточно крупные, чтобы застревать в стенках капилляров.
Пластик нашли в плаценте, в грудном молоке, в яичках, в сердце. В крови. В лёгких. Частицы размером меньше пяти миллиметров проникают через гематоэнцефалический барьер — мембрану, которая должна защищать мозг от токсинов. Campen предполагает, что пластик «путешествует автостопом» вместе с липидами: полимеры гидрофобны и легко связываются с жирами, а мозг на шестьдесят процентов состоит из жира.
Что именно пластик делает внутри нас — пока неизвестно. Возможно, закупоривает капилляры. Возможно, нарушает связи между нейронами. Возможно, становится «затравкой» для агрегации белков, связанных с деменцией. Исследования только начинаются. Но пластик уже там.
Гриб из гуавы
Весной 2008 года студентка Йельского университета Pria Anand срезала кору с гуавы в национальном парке Ясуни на востоке Эквадора. Парк — один из самых биоразнообразных регионов планеты: на одном гектаре здесь больше видов деревьев, чем во всей Северной Америке. Anand участвовала в ежегодной экспедиции Rainforest Expedition and Laboratory под руководством профессора Scott Strobel. Студенты собирали эндофитные грибы — организмы, живущие внутри растений, не причиняя им вреда, — и проверяли их на биологическую активность.
Anand решила проверить, способны ли её образцы разлагать синтетические полимеры. Она поместила грибы на плёнку из полиуретана — пластика, который используется в строительной пене, подошвах кроссовок, автомобильных деталях, матрасах. Результат удивил всех. Один из грибов — Pestalotiopsis microspora — не просто выживал на пластике. Он питался им как единственным источником углерода.
Следующий этап провёл Jonathan Russell, выпуск 2011 года. Он выделил фермент, ответственный за разложение полиуретана, и обнаружил главное: гриб работает в анаэробных условиях — без кислорода. Это означало, что его можно применять на свалках, где тонны пластика спрессованы в толщу без доступа воздуха.
Статья вышла в журнале Applied and Environmental Microbiology в 2011 году. Авторов — семнадцать, большинство — студенты. Образцы, изменившие представление о биоремедиации, были срезаны с гуавы и черимойи в эквадорских джунглях.
Гриб со свалки
Шесть лет спустя, в 2017 году, Dr Sehroon Khan из Куньминского института ботаники собирала образцы почвы на городской свалке в секторе H-10 Исламабада. Она искала организмы, способные питаться пластиком так же естественно, как другие питаются мёртвой органикой. На свалке, среди гор мусора, она нашла штамм Aspergillus tubingensis — гриба, обычно обитающего в почве.
В лаборатории гриб поместили на плёнку полиуретана. Через два месяца плёнка распалась на фрагменты. Aspergillus tubingensis выделял ферменты, разрушающие химические связи между молекулами полимера, а его гифы — нитевидные структуры мицелия — физически проникали в материал, разрывая его изнутри.
Статья «Biodegradation of Polyester Polyurethane by Aspergillus tubingensis» стала первым описанием этого вида как деструктора пластика. Гриб, который миллионы лет разлагал растительные остатки, адаптировался к синтетике за несколько десятилетий — мгновение по эволюционным меркам.
Ферменты, которые режут
Грибы разлагают пластик с помощью тех же инструментов, которыми миллионы лет разрушали лигнин — сложный полимер древесины. Лакказы и пероксидазы окисляют длинные цепочки молекул, разрывая связи углерод-углерод. Кутиназы и липазы гидролизуют сложноэфирные связи в полиуретане и полиэтилентерефталате. Ферменты работают как молекулярные ножницы: режут полимер на короткие фрагменты, которые гриб может усвоить.
К 2022 году учёные насчитали более двухсот видов грибов, способных в той или иной степени разлагать пластик. Среди них — роды Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Trichoderma, Alternaria. Четырнадцать типов ферментов участвуют в процессе. Но есть проблема: большинство из них работают медленно. Полиэтилен — самый распространённый пластик на планете — разлагается хуже всего. Ферменты, эволюционировавшие для атаки на природные полиэфиры, с трудом справляются с синтетическими полимерами высокой кристалличности.
Исследователи пытаются ускорить процесс генной инженерией. В 2015 году немецкие учёные модифицировали кутиназу из Fusarium solani — расширили активный центр фермента, чтобы он лучше захватывал крупные молекулы полиэтилентерефталата. Эффективность выросла в шестнадцать раз. Но от лабораторных экспериментов до промышленного применения — годы работы и миллиарды долларов.
Вёшенка на пластике
Pleurotus ostreatus — обыкновенная вёшенка — продаётся в любом супермаркете. Она же разлагает полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и полиэтилентерефталат. В 2023 году нигерийские исследователи показали, что вёшенка и её родственница Pleurotus pulmonarius разрушают ПЭТ — пластик, из которого делают бутылки для воды — за тридцать-шестьдесят дней. Лакказа, которую выделяет гриб, окисляет полимерные цепи, а гифы врастают в материал, оставляя на поверхности трещины и каверны.
Именно вёшенку использовала Katharina Unger в своём Fungi Mutarium. Пластик обрабатывали ультрафиолетом, чтобы ослабить структуру, затем помещали в капсулы из агара — питательной среды на основе морских водорослей. Мицелий прорастал сквозь капсулу, поглощая пластик и превращая его в биомассу. Через несколько недель капсулу можно было съесть. Вкус, по описанию Unger, нейтральный — как у грибов, выращенных на обычном субстрате.
Идея звучит утопически: домашний прибор, который превращает мусор в еду. Но за ней стоит реальная биохимия. Вёшенка не накапливает токсины из пластика в плодовом теле — по крайней мере, в тех концентрациях, которые исследовали. Полимеры распадаются на углекислый газ и воду, а гриб использует углерод для роста.
Гонка
Человечество производит около четырёхсот миллионов тонн пластика ежегодно. Четырнадцать миллионов тонн попадает в океан. Восемь миллиардов тонн произведено с начала эры пластика в 1950-х — большая часть до сих пор существует в виде отходов. Пластик разлагается естественным путём от четырёхсот пятидесяти до тысячи лет. Грибы сокращают этот срок до недель — но пока только в лабораториях, на отдельных типах полимеров, в контролируемых условиях.
Между тем пластик уже внутри нас. Он в мозге, концентрация растёт. Он в плаценте — исследования показывают, что у женщин с преждевременными родами микропластика в плаценте почти вдвое больше, чем у родивших в срок. Он в артериях — и связан с повышенным риском сердечно-сосудистых событий.
Грибы учатся есть пластик. Но учатся ли они достаточно быстро?
В лаборатории Утрехтского университета мицелий вёшенки по-прежнему оплетает капсулы с полимерами. Белые нити прорастают сквозь синтетику, превращая её в живую ткань. Fungi Mutarium так и остался прототипом — слишком медленным для промышленного масштаба, слишком странным для массового потребителя. Но сама идея — что мусор может стать пищей, что разрушение может стать созиданием — уже не кажется фантастикой. Она кажется единственным выходом. Вопрос только в том, успеем ли мы им воспользоваться.
📌 Друзья, помогите нам собрать средства на работу в феврале. Мы не размещаем рекламу в своих статьях и существуем только благодаря вашей поддержке. Каждый донат — это новая статья о замечательных грибах с каждого уголка планеты!