Дослідження показують, що мікроби по всьому світу еволюціонують, щоб їсти пластик
 |
| Пластик викинуто на берег на пляжі Берава, Балі, Індонезія ( фото: theguardian.com) |
Удивительное открытие показывает масштабы загрязнения пластиком и обнаруживает ферменты, способные стимулировать переработку.
Згідно з дослідженням, мікроби в океанах і ґрунтах по всьому світу еволюціонують, щоб їсти пластик. Про це пише The Guardian.
Дослідження просканували понад 200 мільйонів генів, знайдених у зразках ДНК, взятих з навколишнього середовища, і виявили 30 000 різних ферментів, які можуть розкладати 10 різних видів пластику.
• Острів, який щопівроку міняє країни
Дослідження є першою широкомасштабною глобальною оцінкою потенціалу бактерій, що розкладають пластик, і виявило, що кожен четвертий з аналізованих організмів містить відповідний фермент. Дослідники виявили, що кількість і тип виявлених ними ферментів збігаються з кількістю і типом пластикового забруднення в різних місцях.
Результати «надають докази вимірного впливу пластикового забруднення на глобальну мікробну екологію», — заявили вчені.
Мільйони тон пластику викидаються в навколишнє середовище щороку, і зараз забруднення поширюється на планету, від вершини Евересту до найглибших океанів . Важливо скоротити кількість використовуваного пластику, як і правильний збір та обробку відходів.
Але багато пластиків зараз важко розкладати та переробляти. Використання ферментів для швидкого розщеплення пластмаси на їх будівельні блоки дозволило б виготовляти нові продукти зі старих, зменшуючи потребу у виробництві первинного пластику. Нове дослідження пропонує багато нових ферментів, які необхідно дослідити та адаптувати для промислового використання.
«Ми знайшли ряд доказів, що підтверджують той факт, що потенціал глобального мікробіому, що руйнує пластик, сильно корелює з вимірюванням забруднення пластиком навколишнього середовища – важлива демонстрація того, як навколишнє середовище реагує на тиск, який ми на нього чинимо», – сказав професор Олексій Железняк. , в Технологічному університеті Чалмерса в Швеції.
Ян Зрімек, також з Університету Чалмерса, сказав: «Ми не очікували знайти таку кількість ферментів у такій кількості різних мікробів і середовищ існування. Це дивовижне відкриття, яке дійсно ілюструє масштаб проблеми».
Вибух виробництва пластику за останні 70 років, від 2 млн тонн до 380 млн тонн на рік, дав мікробам час еволюціонувати, щоб мати справу з пластиком, кажуть дослідники. Дослідження, опубліковане в журналі Microbial Ecology , почалося зі збирання набору даних із 95 мікробних ферментів, які вже відомі, що руйнують пластик, які часто зустрічаються в бактеріях на сміттєзвалищах та подібних місцях, де багато пластику.
Потім команда шукала подібні ферменти у зразках ДНК навколишнього середовища, взятих іншими дослідниками з 236 різних місць по всьому світу. Важливо, що дослідники виключили потенційні хибнопозитивні результати, порівнявши ферменти, спочатку ідентифіковані з ферментами людського кишечника, який, як відомо, не містить ферментів, що руйнують пластик.
Близько 12 000 нових ферментів було знайдено в пробах океану, взятих у 67 місцях і на трьох різних глибинах. Результати показали стабільно вищі рівні ферментів, що розкладають, на більш глибоких рівнях, що відповідає вищим рівням пластикового забруднення, які, як відомо, існують на менших глибинах.
Зразки ґрунту були взяті зі 169 місць у 38 країнах та 11 різних місцях проживання та містили 18 000 ферментів, що розкладають пластик. Відомо, що ґрунти містять більше пластику з фталатними добавками, ніж океани, і дослідники виявили більше ферментів, які атакують ці хімічні речовини в зразках землі.
За словами вчених, майже 60% нових ферментів не вписуються в жодні з відомих класів ферментів, припускаючи, що ці молекули розкладають пластик способом, який раніше був невідомим.
«Наступним кроком буде випробування найбільш перспективних ферментів-кандидатів у лабораторії, щоб уважно дослідити їх властивості та швидкість деградації пластику, яку вони можуть досягти», — сказав Железняк. «Звідси ви можете створити мікробні спільноти з цілеспрямованими функціями деградації для конкретних типів полімерів».
Перший жук, який поїдає пластик, був виявлений на японському сміттєзвалищі в 2016 році. Потім вчені змінили його в 2018 році, щоб спробувати дізнатися більше про те, як він еволюціонував, але ненавмисно створив фермент, який ще краще розщеплює пластикові пляшки. Подальші зміни в 2020 році збільшили швидкість деградації в шість разів .
Ще один мутантний фермент був створений у 2020 році компанією Carbios, який за години розкладає пластикові пляшки на переробку . Німецькі вчені також виявили бактерію, яка живиться токсичним пластиковим поліуретаном, який зазвичай викидають на звалища.
Минулого тижня вчені виявили, що рівень мікропластику, який, як відомо, споживається людьми через їжу, завдає шкоди клітинам людини в лабораторії.
Коментарі
Дописати коментар