Канадские исследователи разрабатывают бактерии, которые помогут в борьбе с растущим количеством микропластика, проникающего в окружающую среду.
Поскольку тревожные данные о влияния микропластика на здоровье и окружающую среду становятся темой для разговоров в медицинских и экологических кругах по всему миру, исследователи Марк Аукуин и Брайан Ингаллс из Университета Ватерлоо и их команда обнаружили, что добавление ДНК к различным видам бактерий помогает им биологически расщеплять ПЭТ — другими словами, биоразлагать полиэтилентерефталат (ПЭТ).
ПЭТ широко используется в пластиковых бутылках, пищевой упаковке, одежде, электронике, банках и ряде других изделий, которые часто выбрасываются в качестве отходов.
Теперь команда канадских исследователей работает над решением этой постоянно растущей глобальной проблемы. Исследователи планируют начать с очистки сточных вод, но они также намерены разработать методы очистки пластиковых отходов, накапливающихся в наших океанах.
«Подумайте об этих бактериях, которые уже существуют в водных системах для очистки микропластика, как о биороботах, которых можно запрограммировать на выполнение работы», — говорит доктор Марк Аукуин, профессор кафедры химического машиностроения. «Микропластик в воде также способствует распространению устойчивости к антибиотикам, так что этот прорыв может решить и эту проблему».
Исследователи использовали естественный процесс, называемый бактериальной конъюгацией, когда бактерии обмениваются генетическим материалом во время размножения. Это позволяет им внедрить новый признак в целевые бактерии, что дает им возможность расщеплять микропластик.
«В качестве следующих шагов мы будем использовать моделирование, чтобы понять, насколько хорошо бактерии переносят новую генетическую информацию в различных условиях окружающей среды и, следовательно, насколько эффективно они могут расщеплять пластик», — сказал доктор Брайан Ингаллс, профессор кафедры прикладной математики. «В долгосрочной перспективе микропластик будет расщепляться в очистных сооружениях».
Из-за очень низкой скорости разложения ПЭТ-пластику могут потребоваться сотни лет, чтобы распасться. Страны с развивающейся экономикой часто страдают от отсутствия политической структуры, регулирующей экологию и работу, а такие регионы, как Юго-Восточная Азия и страны, подобные Индонезии, Филиппинам и Таиланду, сильно пострадали от постоянного сбора пластикового загрязнения, которое ежедневно влияет на их питьевую воду и окружающую среду.
Большое тихоокеанское мусорное пятно — обширная территория между Гавайями и Калифорнией — является одной из самых известных и быстро растущих горячих точек для ПЭТ-пластика, включая бутылки и выброшенную упаковку.
В качестве следующих шагов канадская команда говорит, что они планируют отслеживать проблему и любые потенциальные проблемы, которые могут возникнуть в результате использования специально разработанных бактерий для борьбы с глобальной проблемой ПЭТ.
«Мы оценим риски, связанные с использованием искусственных бактерий, поедающих пластик, в естественной среде», — говорит Аарон Ип, кандидат наук на факультете химического машиностроения. «На данный момент более безопасной областью применения бактерий является разложение микропластика в очистных сооружениях».
«Многие из этих сооружений уже спроектированы для нейтрализации бактерий в сточных водах», — добавил Йип, отметив, что «это убьет любые разработанные бактерии до сброса воды обратно в окружающую среду».
Исследование было недавно опубликовано в журнале Microbial Biotechnology.
