Ученые нашли пластик

Эта история была первоначально опубликована The Guardian и опубликована здесь в рамках сотрудничества Climate Desk.

Ученые в Альпах и Арктике обнаружили микробы, способные переваривать пластик при низких температурах, что может стать ценным инструментом в переработке пластика.

Уже обнаружено множество микроорганизмов, способных это делать, но обычно они могут работать только при температуре выше 30°С. Это означает, что использование их в промышленной практике непомерно дорого из-за необходимости нагрева. Это также означает, что их использование не является углеродно-нейтральным.

Ученые из Швейцарского федерального института WSL обнаружили микробы, способные делать это при температуре 15°С, что может привести к прорыву в микробиологической переработке. Их результаты были опубликованы в журнале Frontiers in Microbiology.

Доктор Джоэл Рути из WSL и его коллеги собрали образцы 19 штаммов бактерий и 15 грибов, растущих на свободно лежащем или намеренно закопанном пластике, который хранился в земле в течение одного года в Гренландии, Шпицбергене и Швейцарии. Они позволили микробам расти в виде культур с одним штаммом в лаборатории в темноте при температуре 15°C и протестировали их, чтобы увидеть, могут ли они переваривать различные типы пластика.

Результаты показали, что штаммы бактерий принадлежали к 13 родам типов актинобактерий и протеобактерий, а грибы — к 10 родам типов аскомикота и мукоромикота.

Исследуемые пластики включали небиоразлагаемый полиэтилен (ПЭ) и биоразлагаемый полиэфир-полиуретан (ПУР), а также две коммерчески доступные биоразлагаемые смеси полибутиленадипаттерефталата (ПБАТ) и полимолочной кислоты (ПЛА).

Ни один из штаммов не смог переварить полиэтилен даже после 126 дней инкубации на этих пластиках. Но 19 штаммов (56 процентов), в том числе 11 грибов и восемь бактерий, были способны переваривать полиуретан при температуре 15°C, а 14 грибов и три бактерии способны переваривать пластиковые смеси PBAT и PLA.

Рюти сказал: «Здесь мы показываем, что новые микробные таксоны, полученные из «пластосферы» альпийских и арктических почв, способны расщеплять биоразлагаемый пластик при 15 C. Эти организмы могут помочь снизить затраты и нагрузку на окружающую среду, связанную с процессом ферментативной переработки пластика. пластик».

Он сказал, что было удивительно, что большая часть протестированных штаммов смогла разложить хотя бы один из протестированных пластиков.

Ученые также проверили лучшие показатели и обнаружили два неохарактеризованных вида грибов из родов neodevriesia и lachnellula, которые могли переваривать все протестированные пластики, кроме полиэтилена.

Хотя пластмассы стали широко использоваться только с 1950-х годов, микробы могут разлагать полимеры, поскольку они напоминают некоторые структуры, обнаруженные в растительных клетках.

Доктор Бит Фрей, один из авторов исследования, объяснил: «Было показано, что микробы производят широкий спектр ферментов, разлагающих полимеры, участвующих в разрушении стенок растительных клеток. В частности, часто сообщается, что фитопатогенные грибы биоразлагают полиэфиры. , из-за их способности производить кутиназы, которые нацелены на пластиковые полимеры из-за их сходства с растительным полимером кутина».

Ученые тестировали микробы только при одной температуре, поэтому еще не нашли лучшую для использования. Тем не менее, они говорят, что он хорошо работает при температуре от 4°С до 20°С.

Фрей сказал: «Следующей большой задачей будет идентификация ферментов, разлагающих пластик, вырабатываемых микробными штаммами, и оптимизация процесса для получения больших количеств белков. Кроме того, может потребоваться дальнейшая модификация ферментов для оптимизации таких свойств, как стабильность белка».