140 дней вместо сотни лет: ученые нашли грибы, способные перерабатывать пластик
Почти треть всех пластиковых отходов в мире приходится на полипропилен. Это особый вид прочного пластика, из которого часто делают крышки от бутылок и различных контейнеров. Его разложение может длиться не одну сотню лет, однако ученые нашли грибы, которые значительно ускоряют этот процесс. Рассказываем, как это работает и как можно будет использовать данную технологию в будущем.
Грибы перемалывают пластик в труху
Ученые взяли два штамма плесени: Aspergillus terreus и Engyodontium album, — и подсадили их к пластику. Спустя 90 дней от 25 до 27% отходов были полностью уничтожены, а через 140 дней от мусора вообще ничего не осталось.
По словам исследователей, это самый высокий уровень деградации пластика среди тех, о которых упоминалось в предыдущих научных публикациях. Конечно, человечеству известны и другие организмы, способные уничтожать разные виды пластмасс, например, некоторые виды бактерий разрушают около 90% подобных синтетических материалов всего за 16 часов. Однако грибки составляют им хорошую конкуренцию, так как совсем неприхотливы и могут выжить в самых суровых условиях: штаммы из исследования и вовсе встречаются в обычной почве. Эта плесень выделяет мощную смесь ферментов, которая эффективно разлагает все виды синтетических субстратов. Некоторые эксперты даже предполагают, что она способна нарушить молекулярную целостность некоторых вечных химикатов, например, веществ группы PFAS.
На что еще способны эти грибы?
Лабораторные исследования показали, что Aspergillus terreus и Engyodontium album разлагают не только чистый пластик, но и образцы с алюминиевым покрытием. Это означает, что данные виды плесени может эффективно бороться со смешанными видами пластмасс.
Почему это важно?
Несмотря на то, что атомная структура пластика очень проста, этот материал представляет огромные трудности для переработки, так как в каждом виде этого материала молекулы углерода соединяются по-разному. Благодаря этому пластик и отличается по уровню плотности и гибкости.
Разные виды пластмасс зачастую смешивают на производстве. Подобные композиты невозможно разделить, из-за чего их нельзя переплавить, чтобы использовать повторно. Таким образом, большую часть пластиковых отходов либо сжигают, либо оставляют валяться на свалке.
Авторы исследования уверены, что разработка новых экологически чистых способов утилизации данного материала может стать ключом к решению данной проблемы.
Как именно грибы перерабатывают пластик?
У ученых нет точного ответа на данный вопрос. Они лишь предполагают, что два вида плесени разлагают синтетические материалы на более простые молекулы и поглощают получившиеся продукты.
Эти изменения можно заметить, если посмотреть на пластик под микроскопом: изначально гладкая текстура покрывается дырами и порами после контакта с грибами.
К сожалению, подобного результата невозможно добиться, если пластик не был подвергнут предварительной ультрафиолетовой, тепловой или химической обработке. Данный шаг необходим, чтобы создать на пластмассе неровности, за которые могли бы зацепиться грибки.
Каковы дальнейшие планы ученых?
Авторы исследования планируют оптимизировать данный метод для переработки пластика в промышленных масштабах. Также ученые хотят понять, как именно грибы воздействуют на пластик, чтобы добиться столь впечатляющего уровня деградации.
Сейчас эксперты стараются еще сильнее ускорить процесс разложения и анализируют, как внедрение этой технологии может отразиться на окружающей среде.
