Вчені виявили фермент, який допомагає бактеріям переробляти пластик

В останні роки вчені стурбовані проблемою глобального забруднення води та ґрунту пластиком. Тому особливо важливим стало відкриття, що деякі бактерії можуть розщеплювати пластик. Однак довгий час не було зрозуміло, як їм це вдається робити. Дослідниця з Лейденського університету (Нідерланди) проаналізувала, як різні штами бактерій взаємодіють із відходами пластику.

Вчена проаналізувала 96 штамів актинобактерій – стрептоміцетів. Вона скористалася колекцією бактерій, що зберігається у Лейденському університеті. Зазвичай дослідники використовували її для розробки ліків, але наукова група на чолі з Джо-Енн Вершур (Jo-Anne Verschoor) вирішила дізнатися, чи вони зможуть переробляти пластик.

ПЕТ — один із найпоширеніших видів пластику, який застосовують у фармацевтиці та харчовій промисловості, машинобудуванні, електротехніці та у побуті.

В результаті з’ясувалося, що майже 18% з них можуть розщеплювати поліетилентерефталат (ПЕТ) та його олігомер біс(2-гідроксіетил)терефталат (БГЕТ). Причому Вершур з’ясувала, що бактерії допомагають розкладати набагато більше пластику, якщо їх стимулювати. За словами авторів статті, мікроорганізми починають діяти лише коли вони «голодні».

«У якийсь момент ми буквально „годували“ бактерії найдрібнішими частинками пластику та спостерігали, як брак їжі впливає на швидкість переробки ПЕТ та БГЕТ», — зазначила Джо-Енн Вершур.

Крім того, біологи з’ясували, що допомагають бактеріям у цьому три види ферментів естерази LIPA: ScLIPA, S2LIPA та S92LIPA. Під час експериментів вчені видалили у бактерії Streptomyces coelicolor ген, який відповідає за фермент ScLIPА. Це спричинило зниження деградації БГЭТ.

Одночасно надекспресія (активація) генів, що кодують усі варіанти LIPA, значно посилила розкладання БГЕТ. Вчені також з’ясували, що найефективніше бактерії «працювали» при температурі приблизно 25 градусів Цельсія та pH 7.

Завдяки цьому дослідженню коло мікроорганізмів, які можуть переробляти пластик, значно збільшилося. Деякі світові компанії вже прийняли цей метод на озброєння та використовують мікроорганізми та їх ферменти для розкладання різного виду пластмас. Дослідження опубліковано в журналі Communications Biology.