Гусеницы восковой моли превратили полиэтилен в жир и пострадали от этого

❋ 5.7

Исследователи разобрались с тем, что происходит в организме пластикоядных гусениц при поедании и переваривании самого распространенного пластика. Оказалось, что для их здоровья это не проходит бесследно, но, похоже, есть способ помочь и гусеницам, и осуществляемому ими процессу разрушения искусственных полимеров.

Биология

# биология

# гусеницы

# пластик

Гусеница Galleria mellonella в разрезе / © Joana Admella et al.

Производства пластика в сегодняшнем мире оценивают в 460 миллионов тонн в год, примерно 55 килограмм на каждого землянина. Такая востребованность понятна: эти материалы легкие, устойчивые к коррозии и сравнительно дешевые. Те же плюсы становятся их минусами, как только мы оцениваем влияние пластика на окружающую среду: они разлагаются сотни лет, легко переносятся ветрами и течениями, а из-за дешевизны и пластикового мусора исключительно много.

В 2017 году группа исследователей установила, что гусеницы большой восковой моли Galleria mellonella (вопреки названию, эти бабочки — не моль, они принадлежат к огневкам) способны поедать полиэтилен, самый распространенный пластик планеты, с объемом годового производства более ста миллионов тонн. Это достаточно перспективное открытие, поскольку большая восковая моль — всесветно распространенная бабочка, встречающаяся везде, где есть пчелы. Во взрослом виде она не питается (недоразвиты пищеварительные органы), но ее гусеницы — вредитель ульев медоносных пчел, где способны прогрызать по несколько сот пчелиных ячеек, состоящих из материала, обычно неперевариваемого для животных. Судя по всему, гусеницам это удается за счет необычного видового состава бактерий в их кишечнике.

Теперь ученые во главе с Брайаном Кассоне (Bryan Cassone) с кафедры биологии насекомых-вредителей Университета Брэндона (Канада) представили на конференции Общества экспериментальной биологии в Бельгии результаты своего исследования возможностей этих гусениц по расщеплению пластика и того, насколько практичен такой метод биоразложения пластика. На доклад обратил внимание сайт «Вокруг света».

Группа Кассоне выяснила, что благодаря необычному микробиому гусеницы разлагают полиэтилен до компонентов липидов (жиров и масел), которые затем запасают в жировой ткани. Что-то подобное происходит с человеком, употребляющим жирную пищу в количествах больше необходимого: остальные липиды его организм использует не для немедленного получения энергии, а пустит на формирование собственных новых жировых клеток.

Слева: пластиковый пакет, на котором 100 гусениц большой восковой моли питались 12 часов. Справа: увеличение зоны, где хорошо видны повреждения пакета от гусениц / © Bombelli et al.

Как можно было догадаться по этой аналогии, чисто полиэтиленовая диета для гусениц восковой моли губительна: на ней они выживают лишь несколько суток. Причем все это время теряют массу, соответственно, их способность поедать и переваривать пластик тоже снижается. Исследователи предполагают, что такую по сути «жировую» (с точки зрения финального назначения липидов) диету гусениц практичнее «разбавить» каким-то простым и недорогим компонентом, который позволял им выживать дольше и не терять массу. Самый простой кандидат на такую роль — какой-то тип сахара.

Ученые отмечают, что детальное понимание биохимического пути разложения полиэтилена в гусеницах восковой моли может стать отправной точкой для воспроизведения этого процесса и вне ее организма, как в установках по разложению, так и в других организмах.

Но не менее перспективным выглядит и массовое разведение этих гусениц в фабричных условиях. Они неприхотливы и их легко получить массово, просто дополняя их «полиэтиленовую диету» сахаром. Кроме того, отметили авторы доклада, они хорошо подходят на корм многим коммерчески разводимым рыбам, то есть могут стать частью аквакультуры.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.