Суббота 19 июля 2025 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Бактерии из сточных вод могут разлагать пластик для получения пищи


Бактерии из сточных вод могут разлагать пластик для получения пищи

Четверг, 03 Октября 2024 15:42

Исследователи давно заметили, что распространенное семейство экологических бактерий  Comamonadacae растет на пластике, засоряющем городские реки и системы сточных вод. Но что именно делают эти  бактерии Comamonas, оставалось загадкой.

 

Теперь исследователи из Северо-Западного университета обнаружили, как клетки бактерии  Comamonas  расщепляют пластик для получения пищи. Сначала они пережевывают пластик на мелкие кусочки, называемые нанопластиком. Затем они выделяют специализированный фермент, который расщепляет пластик еще больше. Наконец, бактерии используют кольцо атомов углерода из пластика в качестве источника пищи, обнаружили исследователи.

 

Это открытие открывает новые возможности для разработки инженерных решений на основе бактерий, которые помогут очистить трудноудаляемые пластиковые отходы, загрязняющие питьевую воду и наносящие вред дикой природе.

 

Исследование опубликовано в журнале Environmental Science & Technology.

 

«Мы впервые систематически показали, что бактерия из сточных вод может взять исходный пластиковый материал, испортить его, фрагментировать, разбить на части и использовать в качестве источника углерода», — сказала Людмила Аристилде из Northwestern, которая руководила исследованием. «Удивительно, что эта бактерия может выполнять весь этот процесс, и мы определили ключевой фермент, отвечающий за разложение пластиковых материалов. Это можно оптимизировать и использовать, чтобы помочь избавиться от пластика в окружающей среде».

 

Новое исследование основывается на  предыдущих исследованиях команды Аристилде , которые раскрыли механизмы, позволяющие  Comamonas testosteri  метаболизировать простые углероды, образующиеся из разложившихся растений и пластика. В новом исследовании Аристилде и ее команда снова обратились к  C. testosteroni , который растет на полиэтилентерефталате (ПЭТ), типе пластика, обычно используемом в упаковке пищевых продуктов и бутылках для напитков. Поскольку он не разлагается легко, ПЭТ является основным источником загрязнения пластиком.

 

«Важно отметить, что ПЭТ-пластик составляет 12% от общего мирового потребления пластика», — сказал Аристилде. «И на его долю приходится до 50% микропластика в сточных водах».

 

Чтобы лучше понять, как  C. testosteroni  взаимодействует с пластиком и питается им, Аристилда и ее команда использовали несколько теоретических и экспериментальных подходов. Сначала они взяли бактерию, изолированную из сточных вод, и вырастили ее на пленках и гранулах ПЭТ. Затем они использовали расширенную микроскопию, чтобы наблюдать, как поверхность пластикового материала меняется с течением времени. Затем они исследовали воду вокруг бактерий, ища доказательства того, что пластик разложился на более мелкие наноразмерные части. И, наконец, исследователи заглянули внутрь бактерий, чтобы определить инструменты, которые бактерии использовали для разложения ПЭТ.

 

«В присутствии бактерии микропластик распался на крошечные наночастицы пластика», — сказала Аристилде. «Мы обнаружили, что бактерия сточных вод обладает врожденной способностью разлагать пластик вплоть до мономеров, небольших строительных блоков, которые соединяются вместе, образуя полимеры. Эти небольшие единицы являются биодоступным источником углерода, который бактерии могут использовать для роста».

 

После подтверждения того, что  C. testosteroni действительно может разлагать пластик, Аристилде захотела узнать, как это сделать. С помощью методов омики, которые могут измерять все ферменты внутри клетки, ее команда обнаружила один конкретный фермент, который бактерия экспрессировала при воздействии ПЭТ-пластика. Чтобы глубже изучить роль этого фермента, Аристилде попросила коллег из Национальной лаборатории Оук-Ридж в Теннесси подготовить бактериальные клетки без способности экспрессировать фермент. Примечательно, что без этого фермента способность бактерий разлагать пластик была утрачена или значительно снижена.

 

Хотя Аристилда предполагает, что это открытие потенциально можно использовать для решения экологических проблем, она также утверждает, что эти новые знания могут помочь людям лучше понять, как пластик превращается в сточные воды.

 

«Сточные воды — это огромный резервуар микропластика и нанопластика», — сказала Аристилде. «Большинство людей думают, что нанопластик попадает на очистные сооружения как нанопластик. Но мы показываем, что нанопластик может образовываться во время очистки сточных вод в результате микробной активности. Это то, на что нам нужно обратить внимание, поскольку наше общество пытается понять поведение пластика на протяжении всего его пути от сточных вод до принимающих рек и озер». 

 
 

 
Николаева Мария Опубликовано в Наука   Теги Новости
Читайте также
В Азербайджане обнаружен монументальный военный курган возрастом 3800 лет В Азербайджане обнаружен монументальный военный курган возрастом 3800 лет На продуваемых ветрами равнинах Джейранчёля на западе Азербайджана сделано монументальное открытие. Там был обнаружен курган среднего бронзового века возрастом 3800 лет, который, как полагают, является местом захоронения огромного воина. Эти…
На Сицилии найдены обломки корабля VI века до н. э. с фрагментами мачты и каната На Сицилии найдены обломки корабля VI века до н. э. с фрагментами мачты и каната На юго-восточном побережье Сицилии, недалеко от города Санта-Мария-дель-Фокалло на территории Испики (Рагуза), группа археологов обнаружила останки греческого корабля, датируемого VI–V веками до нашей эры. Находка стала результатом шестой подводной археологической…
BJS: ложка Диокла - инструмент для извлечения стрел из ран в греко-римском мире BJS: ложка Диокла - инструмент для извлечения стрел из ран в греко-римском мире Международная группа исследователей опубликовала исследование, в котором попыталась прояснить форму, внешний вид и характеристики любопытного артефакта греко-римской эпохи — так называемой ложки Диокла, хирургического инструмента, использовавшегося для извлечения стрел из…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России сбили 71 украинский беспилотник МО: за ночь над регионами России сбили 71 украинский беспилотник Силы ПВО за ночь уничтожили и перехватили 71 украинский беспилотник над регионами России, из них 16 - над Московским регионом. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи…
Штурмовик "Центра" взял в плен группу военных ВСУ, представившись их союзником Штурмовик "Центра" взял в плен группу военных ВСУ, представившись их союзником Четверо солдат ВСУ в населенном пункте Попов Яр в ДНР сдались в плен российскому бойцу, думая, что он боец союзного подразделения. Об этом рассказал ТАСС участник операции, боец 102-го мотострелкового…
Россия вышла из соглашения о военно-техническом сотрудничестве с ФРГ Россия вышла из соглашения о военно-техническом сотрудничестве с ФРГ Премьер-министр РФ Михаил Мишустин прекратил действие соглашения с правительством ФРГ о военно-техническом сотрудничестве. Соответствующее распоряжение подписано. МИД России поручено уведомить германскую сторону о принятом решении. Соглашение было подписано в 1996…
Тема дня
Финская молодежь благоразумно заранее спасается бегством от русских войск Финская молодежь благоразумно заранее спасается бегством от русских войск

«Если бы Россия напала на Финляндию сейчас, то Финляндия оказалась бы в беде. Первая фаза боевых дей...

Фото
Новую группу крови обнаружили у единственного жителя планеты Новую группу крови обнаружили у единственного жителя планеты

Учёными выявлена самая редкая группа крови. Единственным её носителем на планете является жительница...

Опрос

Какое время продлится напряженность в отношениях между Россией и Азербайджаном?

 

Анекдот дня

Когда телефон был привязан к стене, люди были свободны...

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном

цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с

точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии

предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей

сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".