Дослідники з Північно-Західного університету США знайшли рішення, яке може допомогти в боротьбі зі зростаючою проблемою забруднення пластиком навколишнього середовища.
Вони ідентифікували бактерію стічних вод, здатну руйнувати пластик ПЕТ (поліетилентерефталат), який є особливо проблематичним через свою міцність і стійкість до деградації, пише портал Interesting Engineering.
“Ми вперше систематично показали, що бактерія стічних вод може взяти вихідний пластиковий матеріал, зіпсувати його, фрагментувати, розщепити і використати як джерело вуглецю”, – заявила Людмила Арістілде, яка керувала дослідженням, опублікованим у журналі Environmental Science & Technology. Вона додала:
“Дивно, що ця бактерія може виконувати весь цей процес, і ми визначили ключовий фермент, який відповідає за руйнування пластикових матеріалів. Це можна оптимізувати і використовувати, щоб допомогти позбутися пластику в навколишньому середовищі”.
Учені повідомили, що вони виявили приховану силу бактерії Comamonas testosteri, яка є в міських водоймах і стічних водах: вона харчується пластиковими відходами.
Зазначається, що здатність бактерій розкладати пластик опосередкована комбінацією фізичних і біохімічних процесів.
Спочатку вона пережовує пластик на дрібні шматочки, після чого пускає в хід фермент, який ще більше розкладає пластик, даючи змогу бактеріям поглинати атоми вуглецю як їжу.
Дослідники це дізналися завдяки комбінації теоретичних та експериментальних методів. Спочатку вони виділили бактерії зі стічних вод, потім їх вирощували в лабораторних умовах на субстратах із ПЕТ.
Потім вони ретельно вивчили зміни на поверхні пластику, а воду проаналізували на предмет наявності ознак деградації пластику, а також присутності нанопластику.
Паралельно вчені вивчали внутрішню структуру бактерій, щоб дізнатися механізми, що беруть участь у розкладанні пластику.
“У присутності бактерії мікропластик розпадався на крихітні наночастинки пластику. Ми виявили, що бактерія зі стічних вод має вроджену здатність розкладати пластик аж до мономерів, невеликих будівельних блоків, які з’єднуються разом, утворюючи полімери. Ці невеликі одиниці є біодоступним джерелом вуглецю, який бактерії можуть використовувати для росту”, – пояснила Арістілде.
Команда вчених визначила специфічний фермент, який використовують бактерії для розкладання ПЕТ. Вони підкреслюють, що нанопластик також може бути створений бактеріями на очисних спорудах.
“Це те, на що нам потрібно звернути увагу, оскільки наше суспільство намагається зрозуміти поведінку пластику на всьому шляху від стічних вод до приймаючих річок і озер”, – сказала Арістілде.
Зазначається, що це відкриття може призвести до появи нових способів очищення водойм від пластикових відходів на основі бактерій.