Учёные MIT раскрыли механизм разложения биоразлагаемого пластика в океане

Специалисты Массачусетского технологического института выявили, как морские бактерии совместно разлагают биоразлагаемый пластик, показав, что этот процесс зависит не от одного микроорганизма, а от взаимодействия целых микробных сообществ.

Результаты исследования опубликованы в Environmental Science & Technology.

Работа посвящена изучению механизмов разложения одного из широко используемых типов биоразлагаемого пластика — ароматико-алифатического сополиэстера, применяемого в упаковке и сельском хозяйстве. Несмотря на распространённость таких материалов, их реальное поведение в окружающей среде до сих пор изучено недостаточно.

В ходе исследования образцы пластика были помещены в воды Средиземного моря, где на их поверхности сформировались бактериальные сообщества. Затем учёные выделили и проанализировали микроорганизмы, участвующие в процессе разложения.

Выяснилось, что ни один из обнаруженных видов бактерий не способен полностью разрушить пластик самостоятельно. Один из видов — Pseudomonas pachastrellae — расщепляет полимер на отдельные химические компоненты, однако дальнейшее разложение этих соединений происходит уже при участии других бактерий.

В итоге исследователи сформировали группу из пяти видов микроорганизмов, которая в совокупности способна полностью разложить пластик. При этом удаление хотя бы одного участника из этой «команды» существенно снижало эффективность процесса.

Авторы подчёркивают, что скорость и полнота разложения пластика напрямую зависят как от состава микробного сообщества, так и от химических свойств самого материала. Более того, разные группы бактерий могут быть эффективны только для определённых типов пластика.

Полученные данные позволяют уточнить представления о «жизненном цикле» биоразлагаемых материалов в природе и могут быть использованы для разработки более устойчивых видов пластика, а также технологий микробной переработки отходов.

Исследование также показывает, что биоразлагаемость пластика в реальных условиях может существенно отличаться от лабораторных оценок и требует учёта конкретной экологической среды, в которую попадает материал.