Открити са микроорганизми, които се хранят с токсичен полиуретан
Учени са открили в сметища за отпадъци бактерии, които могат да разлагат полиуретан. Това може да стане решителна крачка към мащабно преработване на тези пластмасови отпадъци, които сега трудно се поддават на утилизация. Но по думите на специалистите, промишленото използване на тези бактерии едва ли ще е възможно скоро.
Откритата бактерия може да разлага полиуретан, който широко се използва, но рядко се преработва. Тя не само разлага токсичната пластмаса, но я използва и като храна.
Бактерията била открита в депа за отпадъци, където се изхвърлят пластмаси. Това е първата бактерия, разлагаща полиуретан. Всяка година се произвеждат милиони тонове от този материал, който се използва при производството на спортни обувки, еднократни пелини (памперси), домакински гъбички, изолация от пяна, покрития за спортни площадки и други. Като цяло полиуретанът не се утилизира, а се отправя към сметищата, тъй като неговото преработване е много сложно.
При разлагането на пластмасата се образуват канцерогенни и токсични вещества, убиващи повечето бактерии, но открития наскоро щам се оказал устойчив към такива въздействия. Учените са установили типа на тези микроорганизми и някои негови ключови характеристики, но им предстои още много работа за да може тази бактерия да преработва в големи количества пластмасови отпадъци.
„Това откритие е важна крачка, позволяваща да се намери начин за утилизацията на полиуретановите продукти, които толкова трудно се поддават на преработване“ – казва Херман Хайпипер (Hermann Heipieper) от немския Център за екологични изследвания към Обществото Хелмхолц.
По неговите думи, могат да минат и 10 години, преди да стане възможно да се използва тази бактерия в промишлени мащаби, и за това време е много важно да се намали използването на тази пластмаса, която трудно се поддава на преработка, а и с това да се съкрати количеството на използваната пластмаса в околната среда.
От 50-те години на миналия век досега са произведени повече от осем милиарда тона пластмаса и по-голямата част от нея в момента се явява замърсител на сушата и Световния океан, а освен това е закопана в депата за отпадъци. Ако действително не се намери начин за утилизацията и, тя може завинаги да отрови естествената природна среда.
По време на настоящето изследване учените са успели да идентифицират нов щам на бактерията синегнойна пръчица (Pseudomonas). Този вид бактерии са известни, че са способни да оживяват в неблагоприятна среда от висока температура и повишена киселинност.
Учените при лабораторни условия са хранили тези бактерии с ключовите химични компоненти на полиуретана.
„Ние открихме, че бактерията използва тези вещества в качествато на единствен източник на въглерод, азот и енергия“ – обяснява Хайпипер.
В по-ранни изследвания за разлагането на полиуретан са използвани различни видове гъби, но за промишлени условия използването на бактерии е много по-лесно. Хайпипер казва, че екипът ще се опита да определи гените на ферментите, произвеждани от бактериите, които разлагат полиуретана.
Известен е случаят, когато учени през 2018 година случайно са създали мутантен фермент, който разлага пластмасови бутилки, изработени от полиетилентерефталат (PET). Това им дало възможност да се заемат с преработването на тези отпадъци.
Новото изследване е много високо оценено от професор Джон Макгихан (John McGeehan), директор на Центъра за иновативни ферменти към Портсмутския университет, Великобритания.
„Разлагането на определени полиуретани може да доведе до отделянето на токсични вещества, които изискват изключително внимание. Тази изследователска група е открила щам, способен да се справи с тези вещества – казва той – Предстои още много работа, но това е впечатляващо и необходимо изследване, показващо, че трябва да се обръщаме към природата в търсене на ценни биокатализатори. Разбирането и усвояването на такива естествени процеси ще отвори вратата за новаторски решения в проблемите с утилизацията и преработването на пластмасите“.
„Когато в околната среда има огромно количество пластмаса, това означава, че ще има много въглерод и той в процеса на еволюцията ще се използва като храна. Бактериите присъстват в огромни количества и те много бързо еволюционират“ – добавя Хайпипер.
„Но това в никакъв случай не означава, че работата на микробиолозите ще реши проблема – продължава той – Главното е да не се изхвърля пластмаса и да не се замърсява с нея околната среда“.
Данните от настоящето изследване са публикувани в списанието Frontiers in Microbiology.
Проведени по-рано изследвания в тази насока са показали, че за разлагането на PET могат също да помогнат някои видове гъби, а личинките на восъчния молец, използван за храна на рибки, могат да унищожават полиетиленови пакети.
