Похоже, пластик так прочно вошёл в нашу жизнь как в переносном, так и прямом смысле, что некоторые бактерии в организме человека научились его расщеплять.
Учёные выяснили, что человеческая слюна может содержать фермент, способный разлагать распространённый тип пластика — полиэтилентерефталат (ПЭТ).
Из ПЭТ делают бутылки для напитков, упаковочную ленту и плёнки, используют его в качестве наполнителя детских игрушек и так далее.
Ферменты, известные как гидролазы ПЭТ могут расщеплять ПЭТ на более мелкие молекулы. И один из таких ферментов могут вырабатывать бактерии, живущие у нас в слюне.
Исследователи обнаружили многообещающее вещество в базе данных, содержащей образцы метагенома человека.
Напомним, что метагеномный анализ — это мощный инструмент для генетического исследования микробного сообщества, населяющего различные среды.
Он позволяет узнать не только какие виды микроорганизмов обитают, к примеру, в кишечнике или почве, но и какие функции там выполняют, какие вещества вырабатывают.
Авторы нового открытия сообщают, что обнаруженный фермент работает лучше, чем многие другие известные бактериальные гидролазы ПЭТ.
Учёные добавляют, что это вещество можно производить в больших объёмах и использовать как для переработки, так и улучшения состава пластмасс.
Обычно бактерии, способные расщеплять пластик, учёные ищут на мусорных свалках и в акваториях портов. Сообщества микроорганизмов в этих местах наиболее часто взаимодействуют с пластиком, полагают исследователи.
Однако команда учёных из Таиланда, Великобритании и США впервые обнаружила фермент для разложения ПЭТ в не самой очевидной среде: слюне человека.
Авторы открытия полагают, что бактерии в слюне или желудочно-кишечном тракте человека могли эволюционировать, чтобы переваривать микропластик, который мы потребляем и вдыхаем регулярно, сами того не замечая.
Команда считает, что вероятный источник фермента, который они обозначили MG8 — грамотрицательные бактерии, которые могут обитать в человеческой слюне.
Эти бактерии похожи на штаммы, обнаруженные вблизи Тихоокеанского мусорного пятна, которые тоже эволюционировали, чтобы продуцировать ПЭТ-гидролазы, разрушающие пластик.
Для проведения экспериментов учёным нужно было получить достаточно материала. Поэтому они модифицировали бактерию, которую культивировали в лаборатории, для производства этого фермента.
Изначально, когда исследователи выделили активную форму MG8, они поняли, что её можно получать в больших количествах. Они подчёркивают, что это открывает большие перспективы для возможного производства столь нужного человечеству вещества.
Также авторы исследования обнаружили, что при небольшой модификации MG8 может очень эффективно связываться с ПЭТ.
Это значит, что многообещающее соединение можно также использовать для улучшения некоторых характеристик пластика, что позволит использовать его в новых целях, а также повышать качество переработанного пластика. Ведь, как известно, с каждым циклом переработки свойства пластика становятся всё хуже и в определённый момент его уже нельзя использовать, к примеру, для упаковки пищевых продуктов.
Однако команда признаёт, что MG8, как и другие гидролазы ПЭТ, всё ещё нуждается в доработке.
Поэтому потребуются дальнейшие исследования, если мы хотим получить фермент, который позволит легко и быстро растворить целую бутылку для воды, при этом не оставив в растворе никаких вредных веществ.
Работа международной группы учёных была опубликована в издании Angewandte Chemie International Edition 3 июня 2022 года.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
