Японские ученые обнаружили бактерию, которая может разлагать пластик
Бактерия, способная разлагать распространенный полимер полибутиленсукцинат (PBS), который естественным образом биоразлагается лишь в ограниченной степени в морской среде, может привести к усовершенствованным способам утилизации этого полимера.
Потенциал бактерии и ее ферментативной молекулы, расщепляющей полибутиленсукцинат, был обнаружен исследователями из Университета Хоккайдо, работающими с коллегами из Mitsubishi Chemical Group в Японии.
Полибутиленсукцинат обычно считается экологически чистым полимером из-за его способности к биологическому разложению при выбросе на сушу и попадании в атмосферу. Это привело к его все более широкому использованию с начала 1990-х годов в производстве промышленных пластмасс, включая мульчирующие пленки, компостируемые пакеты и упаковку для общественного питания. Но многие выброшенные пластмассы в конечном итоге попадают в море, и, к сожалению, полибутиленсукцинат плохо поддается биологическому разложению в этой среде.
«Загрязнение океана пластиком — глобальная проблема, и нам необходимо решить ее, получив новое понимание поведения пластика в этой среде и новые технологии для борьбы с загрязнением», — говорит руководитель исследовательской группы факультета рыбохозяйственных наук Университета Хоккайдо Томоо Савабе.
Поскольку ранее было обнаружено лишь небольшое количество морских микроорганизмов, способных к биологическому разложению полибутиленсукцината, Савабе и его коллеги решили попытаться найти другие, более активные.
Они изучили влияние на полибутиленсукцинат микробов, собранных из природной морской воды у берегов Японии, что позволило им идентифицировать несколько типов морских бактерий, которые могли бы ее разлагать. Они также идентифицировали фермент, ответственный за разложение полибутиленсукцината, в специфическом штамме бактерий под названием Vibrio ruber. Они назвали фермент PBSase.
Затем они пошли дальше, используя молекулярно-биологические методы для введения гена PBSase в обычную бактерию Escherichia coli, которую они культивировали для получения высокоочищенных образцов фермента для дальнейшего изучения.
«Выяснение механизма разложения в морской воде на молекулярном уровне может привести к разработке новых морских биоразлагаемых полимеров», — говорит Ясухито Ямамото, сотрудник Савабе в Mitsubishi Chemical Corporation, входящей в Mitsubishi Chemical Group. «Этот фермент можно было бы использовать в качестве ускорителя разложения или катализатора для химической переработки собранных отходов пластмасс».
Доступность очищенного фермента также позволила исследователям изучить его структуру, и моделирование показало, что он тесно связан с другим ферментом, который, как известно, разлагает другой распространенный полимер: полиэтилентерефталат (ПЭТ).
Источник: https://eco.akipress.org/news:2003787
