Странная зависимость: что заставляет бактерии уничтожать пластик

Представьте себе бактерий, которые могут питаться пластиком. Звучит как фантастика? Голландские учёные доказали, что это возможно — но с одной интересной оговоркой.

Исследовательская группа из Лейденского университета, возглавляемая Джо-Энн Вершур, изучила 96 штаммов стрептомицетов — актинобактерий, известных своими свойствами в медицине. Но в этот раз внимание было сосредоточено не на лекарствах, а на переработке пластика.

Когда пища — пластик

Учёные обнаружили, что около 18% штаммов способны разрушать полиэтилентерефталат (ПЭТ) и его производное — БГЭТ. Но настоящая интрига — в механизме активации.

"В какой-то момент мы буквально "кормили" бактерии мельчайшими частичками пластика и наблюдали, как недостаток пищи влияет на скорость переработки ПЭТ и БГЭТ", — рассказала Вершур.

Оказалось, что микроорганизмы начинают "переваривать" пластик активнее, когда испытывают дефицит привычной пищи.

Ключ к расщеплению — фермент LIPA

Одним из самых ценных открытий стало выявление ферментов, ответственных за этот процесс. Речь идёт о трёх разновидностях эстеразы LIPA — ScLIPA, S2LIPA и S92LIPA. Когда у бактерии Streptomyces coelicolor удаляли ген ScLIPA, эффективность расщепления БГЭТ резко падала.

А вот обратный процесс — сверхэкспрессия этих генов — давал противоположный эффект: пластик разрушался значительно быстрее. Оптимальными условиями для работы бактерий оказались температура около 25 °C и нейтральный уровень pH.

Уже в деле

Результаты оказались настолько перспективными, что некоторые компании уже начали использовать бактерии и ферменты LIPA для разложения пластмассы в промышленных масштабах.

Так что теперь человечество на шаг ближе к экологически чистому способу утилизации пластика — благодаря крошечным, но очень голодным помощникам.

Уточнения

Эколо́гия (от др.-греч. οἶκος - жилище (дом), местопребывание и λόγος - учение) — естественная наука (раздел биологии) о взаимодействиях живых организмов (в части определений — также сообществ организмов) между собой и с их средой обитания, об организации и функционировании биосистем различных уровней (популяции, сообщества, экосистемы).