Ученые из Китайской академии наук разработали новый тип пластика, который может разлагаться под воздействием определенных условий. Этот "живой пластик" содержит споры бактерий, способных разрушать пластиковый мусор.
Механизм самоуничтожения
Споры являются защищенной формой существования некоторых видов бактерий, которая позволяет им выживать в экстремальных условиях. Они могут оставаться в неактивном состоянии в течение многих лет или даже веков, оживая только при наличии благоприятных условий. Некоторые бактерии также известны своей способностью разлагать пластиковые отходы.
Исследователи под руководством профессора Чжуоджуна Дай создали генетически модифицированные бактерии Bacillus subtilis, которые секретируют пластикоразлагающий фермент липазу ВС. При воздействии тяжелых металлов эти микробы формируют споры. Эти споры были смешаны с гранулами пластика PCL (поликапролактона), затем смесь была расплавлена и экструдирована для получения твердых пластиковых изделий.
Тесты показали, что полученный "живой пластик" обладает аналогичными свойствами с обычным PCL при повседневном использовании. Однако при нанесении на поверхность пластика определенного фермента происходит эрозия материала и споры, запечатанные в нем, оживают. Ожившие бактерии начинают снова секретировать липазу ВС, полностью разлагая пластик в течение шести-семи дней.
Споры также могут быть оживлены путем компостирования пластика. Образцы материала, помещенные в почву, полностью разлагаются в течение 25-30 дней.
Важно отметить, что даже обычный PCL со временем биоразлагается, хотя и гораздо медленнее. Более того, ученым удалось интегрировать споры в небиоразлагаемые пластики, такие как полиэтилен, а затем оживить споры до состояния, секретирующего липазу ВС, путем измельчения пластика.
Дальнейшие исследования позволят определить степень разложения этих версий живого пластика под действием фермента. Однако команда из Калифорнийского университета в Сан-Диего уже создала загруженный спорами TPU (термопластичный полиуретан), который разлагается при попадании на свалку, в отличие от обычного TPU.
Статья об исследовании опубликована в журнале Nature Chemical Biology.
