Бактерии VS пластик: как пытаются решить проблему пластикового загрязнения

✦ ИИ  Этот пост, предположительно, был создан при помощи искусственного интеллекта
Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

В лаборатории тихо гудят приборы, а в небольшой чашке Петри лежит кусочек пластиковой бутылки, который медленно исчезает. Нет, это не фокус и не химическая реакция — это работа крошечных бактерий Ideonella sakaiensis, которые могут стать нашим оружием в борьбе с пластиковым загрязнением.

Автор: s0lo

Невероятное открытие

История началась в 2016 году, когда японские учёные обнаружили необычную бактерию возле завода по переработке пластика в Сакаи. Эта находка стала сенсацией в научном мире — крошечный организм научился питаться одним из самых стойких материалов, созданных человеком! Ideonella sakaiensis оказалась способна разлагать полиэтилентерефталат (PET) — материал, из которого делают пластиковые бутылки и упаковку — на безвредные для окружающей среды компоненты.

Что делает этих микроскопических «переработчиков» особенными? Они выделяют два типа ферментов: PETase и MHETase. Эти ферменты работают как молекулярные ножницы, разрезая длинные полимерные цепочки пластика на более простые соединения. В конечном итоге получается терефталевая кислота и этиленгликоль — вещества, которые легко усваиваются другими микроорганизмами в природе.

Генная инженерия спешит на помощь

У природной версии бактерии есть существенный недостаток — она работает слишком медленно. В естественных условиях на разложение небольшого куска пластика может уйти несколько недель или даже месяцев. Но здесь на помощь приходит генная инженерия.

Учёные из нескольких исследовательских центров работают над улучшением природных способностей Ideonella sakaiensis. Используя методы направленной эволюции и генного редактирования, они создают «супербактерии», которые разлагают пластик в несколько раз быстрее своих диких собратьев. Например, команда из Портсмутского университета смогла модифицировать фермент PETase, увеличив его эффективность на 20%.

Автор: s0lo

Другое перспективное направление — создание искусственных ферментных коктейлей, сочетающих улучшенные версии PETase и MHETase с другими ферментами, способными ускорить процесс разложения. Такой подход позволяет разложить пластиковую бутылку не за несколько недель, а за считанные дни.

От лаборатории к производству

Теория выглядит многообещающе, но как обстоят дела с практическим применением? Несколько стартапов уже работают над масштабированием технологии. В Японии компания WOTA разрабатывает промышленные биореакторы, где модифицированные бактерии перерабатывают пластиковые отходы в промышленных масштабах. Их пилотный проект показывает интересные результаты: одна установка способна переработать до тонны пластика в месяц.

В Европе французский стартап Carbios привлёк внимание крупных производителей напитков. Компания использует улучшенные ферменты для создания замкнутого цикла переработки PET-пластика. В 2021 году Carbios открыл демонстрационный завод в центральной части Франции, где с помощью ферментов перерабатывали ПЭТ (полиэтилентерефталат).

Взгляд в будущее

Несмотря на все сложности и риски, технология бактериального разложения пластика продолжает развиваться. Учёные работают над созданием безопасных «замкнутых» систем, где процесс переработки происходит в контролируемых условиях. Разрабатываются методы мониторинга и контроля распространения модифицированных микроорганизмов.

Возможно, будущее за комбинированным подходом: использование бактерий для переработки уже существующего пластикового загрязнения, параллельно с переходом на биоразлагаемые альтернативы и сокращением производства нового пластика. Это потребует международного сотрудничества, значительных инвестиций и, главное, изменения нашего отношения к потреблению.

Автор: s0lo

Бактерии Ideonella sakaiensis и их генетически модифицированные потомки могут стать инструментом в решении проблемы пластикового загрязнения. Но только при условии ответственного подхода и тщательной оценки всех рисков.

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Старый. Ворчливый. Добродушный.

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

✦ ИИ  Физики выяснили, при какой температуре вечная мерзлота начнет массово высвобождать парниковые газы: критический порог в -5°C

Вечная мерзлота занимает около 25 процентов территории Северного полушария Земли. Под поверхностью грунта на глубине сотен метров скрыто очень большое количество углерода — по оценкам...

✦ ИИ  Физики впервые поймали ультрабыстрые импульсы света, рожденного из абсолютной пустоты

Все время оптическая физика развивалась по двум независимым направлениям, которые практически не пересекались друг с другом. Первое направление — сверхбыстрая наука. Она изучает...

✦ ИИ  Kiwi Ears Cadenza II — нейтральный баланс — обзор динамических внутриканальных наушников

Я узнал о компании Kiwi Ears примерно три года назад, когда у них вышла первая Cadenza и сразу словила хайп. Я, к сожалению, с первой версией не познакомился, поэтому сравнить обе версии не смогу....

✦ ИИ  Мон-Сен-Мишель: как древний замок стоит посреди моря и почему его стоит посетить

Вот вам загадка: кто, приехав во Францию, постоянно мониторит время приливов, идет на экскурсию пешком, а вернуться с нее может уже вплавь? Это турист, пожелавший осмотреть аббатство...

✦ ИИ  Универсальное постоянное питание регистратора: обзор TrendVision HardWare Kit 2.0 (Pro Edition) и тест с DDPAI

Многие автомобильные видеорегистраторы можно использовать не только для записи дорожной обстановки непосредственно в поездке, но и для охранной записи на парковке. Для этого в меню устройства...