Поиск - новости науки и техники

Идеальное разложение

Обнаружены бактерии, разрушающие пластик всего двумя ферментами. Об этом сообщает New Scientist.
Пластик, который служит субстратом для новоявленной бактерии, – самый распространенный полимер, полиэтилентерефталат, или ПЭТ. Он считается очень устойчивым к биодеградации. По данным Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS), в одном только 2013 году в мире было произведено 56 миллионов тонн полиэтилентерефталата, а рециклизовано лишь 2 миллиона. Скопления ПЭТ представляют для экосистемы земного шара проблему, которая усугубляется с каждым годом. До сих пор было известно о возможности биоразложения ПЭТ некоторыми грибами, но не бактериями. В недавнем номере Science (11 March, 2016) группа японских исследователей под руководством Кохеи Ода (Kohei Oda) из Киотского технологического института (Kyoto Institute of Technology) описала бактерию Ideonella sakaiensis 201-F6, которая была выделена из пластмассового мусора почвы и сточных вод. Авторы собрали 250 образцов полимерных остатков и просканировали их на наличие бактерий, зависимых от полиэтилентерефталатной пленки как источника углерода для роста. Так был выявлен штамм Ideonella sakaiensis, способный разрушить тонкую пленку ПЭТ за шесть недель при температуре 30°С. У этой бактерии был идентифицирован один фермент – ISF6_4831, – разрушающий в воде ПЭТ до промежуточного соединения, к разложению которого подключается второй фермент – ISF6_4831. Двух этих ферментов достаточно для того, чтобы ПЭТ деградировал до простых компонентов. Примечательно, что функции ферментов идеонеллы совершенно не такие, как у близкородственных ферментов других бактерий.
Как отмечает New Scientist, способность к простому – двухэтапному – расщеплению пластика появилась у бактерий как результат эволюционного процесса последних десятилетий, поскольку сам ПЭТ изобрели только в 1940-х. Авторы надеются, что их открытие приведет к разработке новых способов расщепления пластика, использующих либо сами бактерии, либо те два фермента, что работают в микробах. Биодеградация, которую изучили авторы публикации, происходит следующим образом: бактерия идеонелла прикрепляется к пластику с помощью своих поверхностных структур – ворсинок, или пилей, затем, используя первый фермент, расщепляет ПЭТ до терефталевой кислоты и этиленгликоля, которые безвредны для окружающей среды. Второй фермент завершает процесс, разлагая оба соединения, полученные на первом этапе. Для ускорения процесса биодеградации ученые планируют прибегнуть к генной инженерии. Одна из возможностей – внести гены обоих ферментов из идеонеллы в быстро растущую кишечную палочку и использовать для разложения пластика в больших масштабах эту хорошо изученную бактерию.

Нет комментариев