Неожиданное открытие. Живущие в воде микробы способны перерабатывать пластик⁠⁠

Международная команда экологов высадила на частицы пластикового мусора, собранные на критском пляже, два набора бактерий — обитающих в океане и выращенных в пробирке. Оказалось, и те, и другие умеют разлагать пластик, хотя и с разной эффективностью.

Пластиковое загрязнение – одна из глобальных проблем человечества. Пластик составляет около 70% океанического мусора и вредит морским организмам. Как его переработать или хотя бы уменьшить его количество, человечество до сих пор не придумало. Большие надежды ученые возлагают на микроорганизмы, которые могли бы питаться пластиком и, таким образом, разлагать его. Это умеют некоторые виды протеобактерий — например, Ideonella sakaiensis. В своей недавней работе экологи решили проверить, умеют ли это делать обитающие в океане микроорганизмы.
Для этого ученые собрали образцы пластикового мусора с двух пляжей на Крите. Какое-то время он уже полежал на солнце, и ультрафиолет частично уже разрушил его. Ученые специально отбирали для экспериментов образцы двух наиболее распространенных видов пластика — полиэтилена и полистирола.
Эксперимент проходил в две стадии, каждая из которых длилась по пять месяцев. Для первой части исследователи поместили образцы мусора в специальные емкости с морской водой. В одну из них добавили микроорганизмы, которые обитают в океане. Во вторую добавили специально выращенные в пробирке штаммы, о которых уже известно, что они умеют перерабатывать пластик, добывая из него углерод для питания.
Через пять месяцев ученые собрали образовавшиеся на пластике биопленки из микробов и высадили их на свежие образцы мусора. В течение обеих стадий ученые взвешивали частицы мусора и изучали состав его поверхности на молекулярном уровне с помощью хроматографии и Фурье-спектроскопии. Из биопленок извлекли ДНК, чтобы выяснить, к каким штаммам относятся живущие на пластике микроорганизмы. Оказалось, что это протеобактерии, относящиеся к отрядам Rhodobacterales, Oceanospirillales и Burkholderiales — как правило, эти организмы населяют плавающий в океане мусор. Кроме того, в этих микробных сообществах живут представители родов Bacillus и Pseudonocardia, что отличает их от плавающего в воде планктона.
По результатам обеих стадий эксперимента ученые выяснили, что обе группы микроорганизмов могут с достаточной степенью эффективности его разлагать. Во время второй фазы благодаря океаническим обитателям масса собранных с пляжа кусков полиэтилена уменьшилась на 7%, хотя во время первой фазы пластика стало меньше лишь на 0,5%. Это может указывать на то, что во время первой стадии микробы только приспосабливались к среде, на которую их высадили, а во вторую – «заработали» в полную силу.
Пластик-разлагающие бактерии за время эксперимента уменьшили массу полиэтилена на 1% во время первой стадии и 4% — на второй. В полистиролом бактерии справлялись хуже: во время первой стадии микроорганизмы из океана съели лишь 0,2% полистирола, зато на второй, когда «привыкли», — уже 11%.
Таким образом, ученые выяснили, что пластик в океане все-таки не сохраняется в своем неизменном виде – живущие в воде микробы хоть и медленно, но все-таки перерабатывают его.
Источник Чердак