Недавно обнаруженные бактерии могут помочь сохранить миллиарды пластиковых бутылок от отправления на свалку. Синегнойные (Pseudomonas) штаммы могут превратить низкосортный PET-пластик (Полиэтилен терефталат), используемый в бутылках для напитков, в более ценные и легкоперерабатываемые пластики, называемые PHA (Полигидроксиалканоаты).
PHA уже используется в медицине — от эндопротезов сосудов до раневых повязок. Пластик может быть наделен многими физическими свойствами. Новый процесс, основанный на бактериях — upcycling — может сделать переработку PET-бутылок более привлекательной с экономической точки зрения.
Несмотря на миллиарды пластиковых бутылок, изготовляемых ежегодно, только часть их перерабатывается. Всего 23,5% бутылок, изготовленных в США, перерабатываются каждый год. Это происходит потому, что низкосортный PET просто перерабатывается в пластик более высокого качества.
Ученые обнаружили, что нагревание PET при отсутствии кислорода — пиролиз — разрушает пластик до терефталевой кислоты (TA) и небольшого количества газа и других веществ. Они также располагали данными, что некоторые бактерии могут расти и жить в этой среде, а другие виды способны потреблять TA и преобразовывать ее в PHA. Команда исследователей изучила множество видов по всему миру, которые могли жить в терефталевой кислоте, но, к сожалению, они не могли выделять PHA. Поэтому ученые обратили внимание на неизученные штаммы, которые изначально живут в среде, содержащей TA.
Анализ почвенных бактерий привел к обнаружению 32 колоний, которые могли бы выжить в лабораторных условиях при наличии TA в качестве единственного источника питания. После 48 часов они смогли выработать сырье для PHA, а три культуры, обычно называемые штаммами синегнойных, выделили некоторое количество ценного пластика. Следующий шаг заключается в повышении эффективности процесса с 25%-33% до 50-60%.
Микробиологи Университетов Науки впечатлены этим исследованием. Существуют и другие системы, которые способны более экономично производить PHA с высокими свойствами выходных материалов. Но эта работа предлагает интересный подход к решению проблемы накопления PET-отходов.
Проблема переработки пластикового мусора (бутылок и пакетов) с каждым годом становится все значительнее. К примеру, в США только в прошлом году было произведено пластиковых бутылок на 31,2 миллиарда литров воды — чтобы получить такое количество пластмассы, потребовалось примерно 18 миллионов баррелей нефти. Сейчас общество просто не в состоянии переработать такое огромное количество пластиковой тары. Закапывать эти горы пластика — это не выход, так как для разложения пластмасс необходимо около тысячи лет.