Проблему пластикового мусора можно было бы быстро решить, если бы его кто-нибудь ел. И его действительно едят: например, мы писали про восковую моль, которая есть полиэтилен, и про мучных червей, которые едят пенополистирол и другие виды пластмасс.
Но видов пластика очень много, и производится его немало, так что тот, кто его ест, должен быть очень эффективным едоком и притом не очень разборчивым. То есть этот организм должен быть с очень пластичным обменом веществ, способным расщеплять и то, и другое, и третье, а такие обычно попадаются среди бактерий.
Сотрудникам австрийского Университета природных ресурсов и наук о жизни пришло в голову поискать таких микробов в коровьем желудке. Коровы, как и другие жвачные, приспособились переваривать грубую растительную пищу – траву, листья, стебли разной степени жёсткости и т. д. В этом им помогают бактерии, обитающие в довольно сложно устроенном желудке жвачных. Среди прочего, микрофлора жвачных расщепляет полиэфирные связи в растительных восках – похожие полиэфирные связи есть в пластмассах. Логично было бы проверить коровьих бактерий на способность расщеплять и пластик.
Ранее похожие опыты уже ставили, но не с бактериями, а с их ферментами. Эти ферменты достаточно успешно разрушали ПЭТ – полиэтилентерефталат, разновидность пластмассы, из которой делают, например, бутылки.
В новых экспериментах, описанных в Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, речь идёт уже о самих бактериях. Образы пластиков вносили в жидкость, взятую из рубца – одного из отделов коровьего желудка, а потом измеряли уровень продуктов расщепления. Пластиков для опытов взяли три вида: вышеупомянутый ПЭТ, полибутилен адипат/терефталат (ПБАТ, один из биоразлагаемых пластиков) и полиэтиленфураноат (ПЭФ, синтезируемый из растительного сырья).
Микробы успешно справлялись со всеми тремя пластиками, хотя ПЭФ они расщепляли более эффективно, чем другие два. Активнее всего с пластиком показали себя бактерии рода Pseudomonas и Acinetobacter. На самом деле, и бактерии Pseudomonas, и бактерии Acinetobacter не первый раз попадают в поле зрения исследователей в связи с пластиком; проблема в том, чтобы найти в этих родах наиболее эффективные и удобные виды, которые будут перерабатывать пластик, не требуя никаких хитроумных условий.
Авторы работы отмечают, что находясь в жидкости из коровьего рубца, бактерии лучше расщепляли пластмассы, нежели в прошлых экспериментах, когда каждый вид бактерий испытывали на пластике поодиночке. Очевидно, тут дело в сплочённом бактериальном коллективе: тем, кто непосредственно расщепляет пластмассы, помогают другие бактерии, создающие благоприятные условия для работы. Может быть, условия коровьего желудка удастся полностью воспроизвести в каком-нибудь биореакторе – хотя тут можно нафантазировать специальную породу коров, которые стадами поедают пластиковые бутылки и пакеты.
Автор: Кирилл Стасевич