Вторник 08 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
Математики создали тетраэдр, который всегда приземляется на одну и ту же сторону Математики создали тетраэдр, который всегда приземляется на одну и ту же сторону Четырехсторонняя фигура, которая всегда будет покоиться на одной и той же стороне, независимо от того, на какую сторону она приземляется, была построена математиками спустя десятилетия после того, как впервые было…
Как жара меняет поведение человека, пояснили эксперты Как жара меняет поведение человека, пояснили эксперты Биологи давно подметили, что жара негативно отражается на поведении живых существ. Ряд американских исследований подтверждают, что агрессия у крыс в отношении представителей своего вида активируется при высоких температурах, рассказывает ресурс…
Таинственная надпись на надгробии раскрывает место захоронения графа Дракулы Таинственная надпись на надгробии раскрывает место захоронения графа Дракулы Таинственная надпись, обнаруженная в многовековой гробнице в Неаполе, может наконец-то раскрыть давно потерянное место захоронения графа Дракулы. Исследователи утверждают, что место захоронения, расположенное в часовне Турболо церковного комплекса Санта-Мария-ла-Нова, может…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над территорией России уничтожили три БПЛА МО: за ночь над территорией России уничтожили три БПЛА Российские средства ПВО уничтожили три украинских БПЛА над Белгородской областью за ночь. Об этом сообщили в Минобороны России. "В период с 22:30 мск 7 июля текущего года до 7:00 мск…
Трамп заявил, что США будут и дальше поставлять Украине оружие Трамп заявил, что США будут и дальше поставлять Украине оружие США намерены поставлять Украине оружие. Об этом заявил в понедельник президент США Дональд Трамп, отвечая на вопросы журналистов в начале встречи с премьер-министром Израиля Биньямином Нетаньяху в Белом доме. "Мы…
Нетаньяху номинировал Трампа на Нобелевскую премию мира Нетаньяху номинировал Трампа на Нобелевскую премию мира Премьер-министр Израиля Биньямин Нетаньяху сообщил о номинировании президента США Дональда Трампа на Нобелевскую премию мира. "Хочу передать вам письмо, которое я направил в Нобелевский комитет. Оно номинирует вас на премию…
Тема дня
Почему наша общая история не помогает дружить с соседями Почему наша общая история не помогает дружить с соседями

Нам никто не обязан, и мы никому не обязаны. Нам предстоит заново и на чисто прагматической основе д...

Фото
На Аляске на острове Шуяк обнаружены 7000-летние деревни Алутик На Аляске на острове Шуяк обнаружены 7000-летние деревни Алутик

Остров Шуяк на Аляске, седьмой по величине из островов Кадьяк, простирается на 168 квадратных киломе...

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.

КАК ЗАРАБОТАТЬ НА ИИ ЕСЛИ ТЫ НЕ ПРОГРАММИСТ?
ПРОФЕССИИ, КОТОРЫЕ ВЫМРУТ ЧЕРЕЗ 5 ЛЕТ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ?
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)".