Как натравить чешскую бактерию на пластик?
Ученые агрономического факультета Университета Менделя в Брно изучают, как использовать «поедающие» пластик цианобактерии для очистки Мирового океана, экосистеме которого, а тем самым и нам, угрожает пластмассовый мусор.
О полиэтиленовых пакетах и другом пластике, попавшeм в воду и наносящeм вред морским обитателям либо обрекающем их на массовую гибель, написано много. В природе пластмассы разлагаются от нескольких сотен до десятков тысяч лет, а в воде еще дольше, так как она действует как консервант и тормозит процесс естественного разложения. Предполагается, что до 2050 года масса пластмассовых загрязнений океана, выделяющих отравляющие токсические вещества, даже может превысить совокупную массу обитающей в нем рыбы.
Выброшенный пластик, уносимый течением, концентрируется в одном месте. Поступающие ежегодно миллионны тонн пластмассы образуют целые острова размером с Австралию. Два из них расположены в Тихом океане, два в Атлантическом и один в Индийском, сообщил в пресс-релизе Ондржей Пенчик, сотрудник Института химии и биохимии им.Менделя (AF MENDELU).
«Источником загрязнения являются внутренние водоемы, прибрежные районы, а также отходы, которые рыбаки выбрасывают непосредственно в море», — напомнил Пенчик.
Цианобактерии, или синезелёные водоросли присутствуют в океанах в огромном множестве, около 100 тысяч клеток на миллилитр воды, поэтому эксперты решили воспользоваться этим природным богатством для охраны вод. В настоящее время исследователи сосредоточены на двух возможных подходах к удалению пластика из воды. Первый основан на использовании генетически модифицированных организмов.
В брненской лаборатории выстроились ряды пробирок с темно-зеленой жидкостью, все это цианобактерии и различные водоросли.
— Большинство людей имеет представление о цианобактериях, или цианеях, как о чем-то очень вредном, но это неверно. Ряд цианобактерий и водорослей совершенно необходимы для функционирования экосистемы. В настоящее время мы изучаем цианобактерии, которые способны разлагать пластмассы,
— говорит Ондржей Пенчик из Университета Менделя.
энзимы, способные расщеплять пластиковые полимеры, были изолированы из мусорных свалок
Ученые из Агрономического университета исследуют, могут ли цианобактерии «питаться» пластиковыми отходами в океанах благодаря генетической модификации, то есть целенаправленному изменению генотипа организма. Уже довольно давно известно, что существуют бактерии, которые выделяют энзимы, способные расщеплять пластиковые полимеры. Они были изолированы, например, из мусорных свалок. Проблема в том, что эти бактерии в водной среде не живут, в отличие от цианобактерий.
— Этот метод заключается в том, что мы переносим молекулярно-биологическим путем ген, обнаруживаемый в бактерии, которая живет на свалках, непосредственно в цианобактерии. А их образцы мы бы затем пересадили в океан, что позволило бы запустить процесс разложения пластиковых отходов,
— рассказывает репортеру «Чешского Радио» об основном направлении научного исследования Пенчик, объясняя, что образец загрязненного океана можно сравнить с разбавленным молоком.
— Мы смоделировали условия для эксперимента на участках, аналогичных грязевому пятну в океане. Пластмассы в океане в целом являются огромной проблемой с учетом того, какую потенциальную опасность представляют более мелкие пластиковые кусочки, так называемые микропластики и нанопластики.
Гены бактерий в цианобактериях?
Однако использование генетически модифицированных организмов проблематично с законодательной точки зрения. Поэтому исследователи также тестируют другой способ очистки пресной воды с использованием цианобактерий в их естественной форме.
Некоторые виды цианобактерий характеризуются тем, что создают чрезвычайно толстые слизистые слои. Это представляет интересный потенциал применения в связи с тем, что таким образом они могут улавливать не только микропластики, но и другие загрязняющие вещества из воды.
— Отходы могут накапливаться именно на этих утолщенных слоях цианобактерий, образуя нечто вроде комков или хлопьев, что позволяет довольно легко извлекать их из воды путем седиментации. В итоге вода становится практически чистой,
— говорит Пенчик.
цианобактерии могут быть использованы на установках по очистке сточных вод
Такие цианобактерии могут быть использованы на установках по очистке сточных вод. Они могли бы «охотиться» на микро- и нанопластики, а также другие вредные вещества, такие как гормоны и пестициды. В идеальном случае – задерживать пластиковые отходы в реках до того, как они попадут в моря.
По словам Пенчика, если бы управление и контроль над очистными сооружениями были улучшены, особенно в странах «третьего мира», ситуация могла бы существенно улучшиться.
