Исследователи продемонстрировали способ переработки пластика при помощи ферментов, выделяемых микроорганизмами рубцовой жидкости желудка коров.

Австрийские ученые обнаружили, что бактерии, присутствующие в пищеварительной системе коров, могут расщеплять пластик, что может стать мощным средством уменьшения загрязнения органическим материалом.

Результаты их работы были опубликованы в журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. Поскольку в рационе коров уже содержатся натуральные растительные полиэфиры, команда была уверена, что в их желудке есть некий механизм, который может проводить гидролиз полиэфира, химическую реакцию, которая приводит к разложению.

Идея заключалась в следующем: если они могут разрушать эти биологические полиэфиры, смогут ли они сделать то же самое с искусственными?

"За переваривание пищи у животных отвечает огромное микробное сообщество, которое живет в сетке рубца. Таким образом, мы подозревали, что некоторые биологические активности также могут использоваться для гидролиза полиэфира", — объяснил Дорис Рибич из Венского университета природных ресурсов и естественных наук.

После того, как команда идентифицировала эти бактерии в рубце (одном из четырех отделов желудка коровы), они проверили их способность расщеплять полиэтилентерефталат (ПЭТ), наиболее распространенный термопластик в классе полиэфиров. А также протестировали два других типа пластика. Одним из них был полибутиленадипаттерефталат (PBAT), обычно используемый для производства пластиковых пакетов, а другой — полиэтиленфураноат (PEF), который производится из сахаров, полученных из растений.

Образцы этих трех пластиков поместили в инкубированную рубцовую жидкость. Пластик превращался либо в порошок, либо в полиэтиленовую пленку.

Порошки разрушались быстрее, чем пленки, что неудивительно, учитывая, что химические реакции, как правило, происходят быстрее по мере увеличения площади поверхности реагента.

Команда заметила, что реакции с рубцовой жидкостью были более эффективными по сравнению с исследованиями, в которых рассматривался один микроорганизм, расщепляющий пластик на части. Команда считает, что окружающая среда рубцовой жидкости может быть более подходящей для выполнения этой задачи.

По мнению исследователей, разрушение пластика может быть связано с работой нескольких ферментов, функционирующих в пиковых условиях, благодаря свойствам рубцовой жидкости.

Однако команда предупреждает, что это открытие является первым шагом, а не полномасштабным подходом к проблеме загрязнения пластиком. Несмотря на то, что жидкость может разрушать пластик, переработка может быть более простым вариантом, также может существовать и другой метод, который получится дешевле в долгосрочной перспективе.

Команда продолжит изучать этот подход, а также искать способы использования микробных сообществ для более экологичных промышленных процессов.