Грибы и бактерии могут помочь нам избавиться от огромных скоплений мусора на планете
Грибы Lachnellula оказались особенно эффективны в переработке разных видов пластмассы, им не пришелся по вкусу только полиэтилен.
Фото Henri Koskinen / Alamy
Ученые из Швейцарии нашли микроорганизмы, чьи ферменты могут переваривать различные виды пластика. Около двух десятков штаммов оказались эффективны для утилизации полиуретана и распространенных полимерных смесей. В отличие от уже используемых бактерий, новым не требуется для работы много энергии, соответственно, процесс переработки пластика может стать безвреднее и дешевле. Исследование в журнале Frontiers in Microbiology.
Для борьбы с загрязнением планеты пластиком сегодня активно используется биоинженерия. Ученые ищут и культивируют микроорганизмы, способные перерабатывать полимеры, которые в большом количестве попадают в природу. Несколько уже открытых бактерий с такими свойствами ферментов применяют в промышленном масштабе. Но у метода есть серьезные ограничения: микробы выполняют свою работу только при температурах выше 30 °C. Это означает, что требуется постоянный нагрев, а процесс оставляет углеродный след и является дорогостоящим.
Решением этой проблемы могли стать микроорганизмы, способные переваривать пластик, при более низких температурах. И швейцарские ученые знали, где искать: в Альпийском высокогорье своей страны и полярных регионах. Команда отобрала 19 штаммов бактерий и 15 грибов, которые обнаружили на свободно лежащем или закопанном пластиковом мусоре в альпийских и арктических почвах Швейцарии, а также в Гренландии и на Шпицбергене.
В лаборатории ученые идентифицировали штаммы молекулярными методами и культивировали каждый изолированно, в темноте при 15 °C. Подросшим микроорганизмам предложили «попробовать» стерильные образцы различного пластика: от обычного полиэтилена, который не разлагается, до биоразлагаемых пластмасс полиэфира-полиуретана (PUR) и смесей полибутилен-адипат-терефталата (PBAT) и полимолочной кислоты (PLA).
Тесты показали, что ни один из штаммов не переваривает полиэтилен, даже когда их держали на образце более 120 дней. Однако со всеми остальными образцами бактерии и грибы справились: 19 штаммов переработали диспергированный полиуретан при 15 °C, а 14 грибов и три бактерии при той же температуре смогли переварить пластиковые смеси PBAT и PLA.
«Лучшие результаты показали два нехарактерных вида грибов родов Neodevriesia и Lachnellula: они могут переваривать все протестированные пластмассы, кроме полиэтилена», — говорит микробиолог из Швейцарского федерального института исследований лесов, снега и ландшафта.
Испытания способностей бактерий и грибов проводили только при 15 °C. Возможно, будущие эксперименты покажут, что они могут работать при температуре еще ниже. Большинство из этих культур хорошо растут в природе при диапазоне от 4 до 20° C.
