Микробиом из кишки личинки станет «машиной» по переработке пластика
Ученые из Наньянского технологического университета в Сингапуре создали искусственную бактериальную среду, повторяющую кишечник личинок вида Zophobas atratus, способных переваривать пластик. Масштабирование этого подхода может повысить успехи в борьбе с загрязнением Земли мусорным пластиком.
В последнее десятилетие личинки чешуекрылых и жесткокрылых насекомых, таких как Tenebrio molitor, Spodoptera frugiperda, Galleria mellonella и Zophobas atratus продемонстрировали свою способность расщеплять пластик. В частности, скрининг микробиома кишечника этих личинок показал новые бактериальные штаммы, специализирующиеся на этом: Klebsiella sp. EMBL-1, Massilia sp. FS1903, Pseudomonas sp. EDB1, Bacillus sp. EDA4 и Brevibacterium sp. EDX.
Однако скармливать полимерные отходы личинкам напрямую оказалось неэффективно — одна особь съедает лишь несколько миллиграммов пластмассы за свою жизнь, поэтому для применения метода в промышленном объеме потребуется огромное количество личинок, что нерентабельно.
В новом исследовании, чьи результаты опубликованы в журнале Environment International (EnvInt), ученые из Наньянского технологического университета Сингапура решили создать масштабируемую копию кишечной среды этих суперличинок, которая, по их мнению, смогла бы устойчиво перерабатывать значительное количество мусорного пластика. Приобретя в местном зоомагазине пятинедельных личинок для корма домашних рептилий (Zophobas atratus), они разбили их на группы и 30 дней кормили полиэтиленом высокой плотности, полипропиленом и полистиролом.
Затем ученые извлекли микробиомы из кишок личинок, жующих пластик, и инкубировали их в колбах, наполненных синтетическими питательными веществами и тремя пластиками, позволив развиться в искусственный кишечник, процесс занял шесть недель. Пластиковая диета оказала незначительное влияние на бактериальное разнообразие, но зато существенно изменила относительную численность уже имеющихся микробов в пользу потенциальных пластикоедов.
Таксоны со штаммами, разлагающими пластик, были дополнительно обогащены, в то время как другие таксоны, представленные молочнокислыми бактериями, были истощены. Это позволило предположить, что инкубация in vitro усиливает потенциал разложения пластика.
«Подвергая кишечные микробиомы воздействию определенных условий, мы смогли увеличить количество бактерий, разлагающих пластик, присутствующих в нашей искусственной „кишке личинки”. Это подчеркивает стабильность и масштабируемость нашего метода», — сказал первый автор исследования доктор Лю Инань.
Теперь команда изучает молекулярную биологию, лежащую в основе кишечника Zophobas atratus, чтобы понять, как биологической ткани удается выдерживать внутри себя эти процессы, выходящие за рамки естественной природы. Ответ приблизит ее к открытию формулы малозатратного и масштабного культивирования бактериальных сообществ, расщепляющих вредящий экологии пластик.
Naked Science уже не раз писал, что загрязнение микро- и нанопластиком — крупная проблема современности. В крови, головном мозге и сердце современных людей (и даже в плаценте беременных) постоянно находят микропластик. И если сами полимеры химически нейтральны, то их пластификаторы (фталаты) по форме молекул напоминают гормоны человека, что оказывает на его здоровье выраженное негативное влияние. К примеру, ряд исследователей связывает постоянно прогрессирующее падение уровня тестостерона и качества спермы у мужчин в последние полвека именно с их влиянием.
Telegram 
Дзен 
VK Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Разработчики из РТУ МИРЭА создали программный модуль, который на основе параметров технологического процесса, органолептических показателей качества сырья, а также его физико-химических и реологических характеристик прогнозирует итоговую оценку вкуса кондитерских изделий. В качестве входных данных используются температура, давление, расход технологических потоков, скорость работы оборудования и перемещения продукта, влажность, кислотность, содержание сухих веществ, вязкость, консистенция и другие параметры, поступающие от производственных датчиков и средств лабораторного контроля. Сегодня оценка вкуса на производстве часто проводится субъективно, с привлечением экспертов-дегустаторов, что требует времени и не позволяет оперативно корректировать технологический процесс. Разработанная программа, использующая многослойную нейронную сеть, позволяет рассчитывать прогнозную оценку вкуса непосредственно в ходе производства и своевременно формировать рекомендации по корректировке технологических и режимных параметров.
17 сентября, в день рождения Константина Циолковского, отмечается Всероссийский день физики. Исследования ученого, посвященные теоретическим основам космонавтики, стали фундаментом для последующего развития ракетной техники. Сегодня похожий путь проходят квантовые технологии: фундаментальные исследования квантовых явлений постепенно превращаются в инженерные решения — от сверхпроводниковых кубитов и квантовых сенсоров до вычислительных систем и новых материалов. О том, какие прикладные задачи уже решаются с помощью квантовых технологий, рассказывает доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой теоретической физики и квантовых технологий Сергей Мухин.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Тренды здорового питания постоянно меняются, в том числе на основе научных исследований. Когда-то публика панически боялась жиров, но их реабилитировали. Гарвардская пирамида здорового питания рисовала сложные углеводы в основании пирамиды, а теперь они переместились к вершине. Возможно, и современную моду на приоритет белка придется пересмотреть.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии