• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10 февраля
Виталий Солодов
9
5 769

Микробиом из кишки личинки станет «машиной» по переработке пластика

4.6

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.

Zophobas atratus / Ⓒ The Scientist

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.

В меню Zophobas atratus были полиэтилен высокой плотности, полипропилен и полистирол / Ⓒ Environment International

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.

Специфический сдвиг в микробиоме кишечника в ответ на кормление пластиком / Ⓒ Environment International

«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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 02:38
Александр Березин

Новая успешная посадка позволила США не только вернуться на Селену после 52-летнего перерыва, но и впервые в истории земной космонавтики достичь зоны, близкой к южному полюсу Луны — результат, который СМИ недавно ошибочно приписывали индийскому посадочному аппарату.

Вчера, 15:03
Дарья Боголюбова

Огромное число экзопланет, формально лежащих в зоне обитаемости, на деле могут быть малопригодными для жизни, полагают авторы новой научной работы. Причем виноват в этом весьма неожиданный фактор переменного тока.

22 февраля
Игорь Байдов

Международная команда исследователей открыла двойную звездную систему со сверхмалыми, сверхлегкими звездами и с чрезвычайно коротким периодом вращения вокруг общего центра масс. Хотя теоретические модели предсказывали наличие таких типов систем во Вселенной, напрямую астрономы их еще ни разу не наблюдали.

19 февраля
Полина

Подростки чаще пробуют писать музыку, если у них есть возможность получать соответствующее дополнительное образование, а также когда они чувствуют поддержку и преемственность. При этом есть пять типовых траекторий, которые приводят к собственному творчеству.

20 февраля
ПНИПУ

Стоит ли готовить на поцарапанной сковородке и как связаны алюминиевая кастрюля, плохая вода и камни в почках? Какой срок службы у кухонной доски и безопасны ли для экологии биоразлагаемые контейнеры? О материалах для посуды рассказали ученые Пермского Политеха.

20 февраля
Андрей

Французские геологи проанализировали состав нитратов в вулканических отложениях времен неогена и выяснили, что возникающие в облаках пепла молнии могли фиксировать атмосферный азот. Исследователи обнаружили несколько свидетельств, указывающих на то, что нитраты в отложениях образовались именно из атмосферного азота.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[miniorange_social_login]

Комментарии

9 Комментариев

Zhe Sh
2 недели назад
-
0
+
В принципе, тоже верно. Особенно если учесть, что пластики бывают разные, это только суммируют их по массе в одну кучу, а так-то у каждого вида полимеров своя молекула, и каждая требует отдельного "подхода". Но, с другой стороны, бактерии умеют приспосабливаться и к куда более сложным и достаточно редко встречающимся условиям вроде активных зон ядерных реакторов и т.п. Для эффективного окисления (или каких-то других типов реакций с выделением энергии) молекул пластика нужен соответствующий фермент. Поскольку в допластиковую эпоху таких молекул было мало, они были рассеяны и питаться ими было невозможно, вероятно, у эволюции просто нет готового решения для такой химии, нет нужного фермента. И чтобы нащупать его, требуется больше времени, чем несколько десятков лет. Хотя, судя по материалу данной статьи, эволюция в этом вопросе уже немного продвинулась)
Zhe Sh
2 недели назад
-
0
+
Интересно, кстати, а почему до сих пор естественным образом не появились штаммы бактерий, способных эффективно поедать различные пластики в природных условиях? Только из-за того, что эта "экологическая ниша" возникла всего несколько десятилетий назад и микробы не успели мутировать? Но ведь бактерии могут изменяться очень быстро, десятки лет для их эволюции, вообще говоря, срок вполне приличный.
    Василий
    2 недели назад
    -
    0
    +
    Надо понимать, что "много пластика" - это много, по сравнению с беспластиковой эпохой. Но в абсолютном количестве в природе он занимает микроскопический объем продукта. Поэтому питаться только им неэффективно.
Sergey Chuntonov
2 недели назад
-
0
+
Уважаемый автор. Личинки насекомых - это не черви!
Борис Федосеев
2 недели назад
-
0
+
Уже довольно давно был фантастический фильм ( к сожалению не помню названия), где попытались поразмышлять над ситуацией появления бактерий поедающих пластик. Там был вариант создания микроорганизма при помощи мутации. Результат - глобальная катастрофа, так как выведенная бактерия стала есть полимеры не только на свалке, но и в состоянии использования. Если правильно помню началось с падения самолётов где была съедина изоляция на проводах....
ראובן פיאטיגורסקי
2 недели назад
-
0
+
Теперь нас сожрут
Serj.68
2 недели назад
-
0
+
Я конечно не специалист, но что-то есть подозрение что не рентабельно и нереально.
    Василий
    2 недели назад
    -
    0
    +
    Может быть рентабельно. И уже реально: многие вещества (например лимонную кислоту) давно производят таким вот образом - в биореакторах.
Sam Dowson
2 недели назад
-
0
+
Странно, что тефлоном не покормили. Было бы ОЧЕНЬ интересно )

Подтвердить?
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: