Ученые исследовали бактерии, поедающие пластик

За последние 70 лет в мире резко выросло массовое производство пластика. Показатели в 2 млн тонн в год повысились до 380 млн. Большая часть этого пластика попадает на свалки, загрязняя океаны и сельскую местность. В настоящее время перерабатывается всего 8,7%, поэтому есть вероятность, что более 90% производимых нами отходов в конечном итоге будет просто выброшено. В то же время различные микробы получили достаточно времени, чтобы эволюционировать в новых условиях. Биологи из университета Чалмерса обнаружили, что количество микробных ферментов, способных разрушать пластик, растет вместе с местным уровнем загрязнения пластиком. Результаты демонстрируют влияние пластикового загрязнения на окружающую среду и намекают на новые возможные решения проблемы.

Ферменты, разлагающие пластик, которые обнаружили исследователи, обитают повсюду: как в океанических, так и в почвенных микробиомах.

Биологи нашли множество различий в количестве и типе пластиковых частиц и разлагающих пластик ферментов в зависимости от территории. Например, образцы океана показали, что количество бактерий-едоков увеличивалось с глубиной. Набор данных включал 67 местоположений из восьми океанов и показал, что на самых глубинах находилось больше ферментов. А это указывает на связь с более высоким уровнем микропластика.

Образцы земли содержали намного больше пластических добавок на основе фталата. Они используются во всех видах процессов и, как известно, особенно подвержены утечкам во время производства, утилизации и переработки — процессов, которые происходят в основном на суше.

Исследователи использовали компьютерное моделирование для поиска микробных ферментов с потенциалом разложения пластика, которые затем сопоставили с официальными данными о загрязнении пластиковыми отходами по странам и океанам.

Количество и разнообразие ферментов, разлагающих пластик, увеличивается, отвечая уровню местного загрязнения пластиком.

В общей сложности исследователи обнаружили более 30 тыс. ферментов, способных разрушать 10 различных типов широко используемого пластика. Некоторые из мест, содержащих самые высокие показатели бактерий, были загрязнены больше всех. Например, образцы из Средиземного моря и южной части Тихого океана.

«В настоящее время о ферментах, разлагающих пластик, известно очень мало, и мы не ожидали обнаружить столь большое количество различных микробов в средах обитания. Это удивительное открытие, которое наглядно иллюстрирует масштаб проблемы», — объясняет Ян Зримец, автор исследования, научный сотрудник Национального института биологии в Словении.

Ежегодно в Мировой океан попадает около 8 млн тонн пластика. Отходы уже вызывают ряд серьезных экологических проблем во всем мире. Прогнозируется, что к 2050 году в океанах будет больше пластика, чем рыбы, а микропластик попадает в наш рацион и даже в воздух, которым мы дышим. Темпы разложения пластика очень медленные. Например, срок службы ПЭТ-бутылки может достигать нескольких сотен лет. Существует растущая потребность в грамотном управлении отходами в океанах и на суше.

Исследователи считают, что их результаты можно будет использовать для адаптации ферментов под новые процессы переработки.

В 2016 году японские ученые также обнаружили бактерии, поедающие пластик. Открытие бактерий стало интересным продвижением в поисках чудодейственного средства избавления от пластика, но не смогло решить проблему.

В то же время около 60% найденных в этому году ферментов, разлагающих пластик, не соответствуют каким-либо известным классам бактерий. Получается, исследователи обнаружили совершенно новый состав микроорганизмов, способный разлагать пластик. Проблемы глобального загрязнения были и остаются актуальны, поэтому прорывные открытия в этой сфере открывают новые возможности для переработки и вселяют надежду на то, что мы вот-вот сможем разрешить дилемму одноразового потребления.