Дзеркало Тижня

Вчені виявили мікробний фермент, здатний розщеплювати певні види поліефірів та пеніцилін. Це може вказувати на можливий зв’язок між здатністю переробляти пластик та стійкістю до антибіотиків, повідомляє SсіТесhDаіly.
Пластикові відходи накопичуються у величезних океанічних сміттєвих плямах вже десятиліттями й розпадаються на небезпечні мікро- та наночастинки пластику. Це відбувається тому, що жива природа не здатна їх швидко переробити.
Вчені створили печиво з переробленого пластику
Мікроорганізми заселяють синтетичні матеріали, утворюють на них біоплівки та унікальне мікробне середовище існування, яке дослідники називають «пластисферою». Але проблема полягає в невідповідності між сучасними синтетичними полімерами та ферментами, якими бактерії володіють від природи.
Тепер же вчені з Університету Констанца виявили фермент, який може розщеплювати певні види поліефірів і біопластиків. Завдяки широкому активному центру вчені прозвали його «ферментом Пакмана». Лабораторні випробування також показали, що цей фермент здатний розщеплювати пеніцилін, що відкриває можливість його участі у формуванні стійкості бактерій до деяких антибіотиків.
Біологи Гаррі Лернер і Девід Шлехек виявили цей фермент, досліджуючи здатність мікробних спільнот повністю розкладати довголанцюгові аліфатичні поліефіри (LСАР).
«Ми закопали невеликі фрагменти плівки з біопластику LСАР у верхній гумусовий шар лісової ділянки в університетському ботанічному саду на глибину близько 10 сантиметрів. Саме в цьому шарі відбувається розкладання целюлози та інших природних полімерів, таких як кутин — рослинний поліефір», — сказав Лернер.
Вчені залишили зразки в ґрунті недоторканими на рік. Паралельно вони провели лабораторний експеримент: змішали порошкоподібний біопластик зі зразками того самого лісового ґрунту і протягом року уважно відстежували виділення вуглекислого газу. Оскільки під час мікробного дихання виділяється вуглекислий газ, ці вимірювання дали змогу вченим спостерігати за процесом споживання матеріалів мікроорганізмами.
«Як контрольні зразки в лабораторних умовах використовувалися целюлоза, інші види біопластиків (такі як РНВV і РСL), а також пластик високої щільності (НDРЕ) і необроблений ґрунт. Ми встановили, що всі біопластикові матеріали повністю розклалися приблизно за 250–330 днів. Целюлоза розклалася приблизно за 80 днів, тоді як НDРЕ практично не зазнав розкладання», — пояснив Лернер.
Коли вчені витягли з лісового ґрунту зразки плівок LСАР, електронний мікроскоп показав, що в матеріалі з’явилися крихітні отвори. Розмір і форма кожного такого отвору відповідали параметрам окремої бактеріальної клітини.
«Ми припустили, що поверхня бактерій вкрита ферментами-деполімеразами, які розщеплюють пластик. Це дозволяє мікроорганізмам "прокладати шлях" всередину матеріалу та проникати в товщу плівки, залишаючи після себе мікроскопічні отвори саме такого типу», — сказав Лернер.
Раніше вчені з Університету Квінсленда заявили, що використання пластикових чайників може призвести до того, що в організм людини потраплять одразу мільярди частинок мікропластику. І всі вони походитимуть з одного джерела.